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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-09-06
(54)【発明の名称】製造方法および射出成形システム
(51)【国際特許分類】
B29C 45/04 20060101AFI20220830BHJP
B29C 45/76 20060101ALI20220830BHJP
B29C 45/17 20060101ALI20220830BHJP
B29C 45/14 20060101ALI20220830BHJP
B29C 33/34 20060101ALI20220830BHJP
B29C 33/44 20060101ALI20220830BHJP
B29C 45/26 20060101ALI20220830BHJP
B29C 45/42 20060101ALI20220830BHJP
【ＦＩ】
B29C45/04
B29C45/76
B29C45/17
B29C45/14
B29C33/34
B29C33/44
B29C45/26
B29C45/42
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2021568658
(86)(22)【出願日】2020-05-13
(85)【翻訳文提出日】2021-12-27
(86)【国際出願番号】 US2020032749
(87)【国際公開番号】W WO2020236495
(87)【国際公開日】2020-11-26
(31)【優先権主張番号】62/849,738
(32)【優先日】2019-05-17
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】520449345
【氏名又は名称】キヤノンバージニア， インコーポレイテッド
【氏名又は名称原語表記】Ｃａｎｏｎ Ｖｉｒｇｉｎｉａ， Ｉｎｃ．
【住所又は居所原語表記】１２０００ Ｃａｎｏｎ Ｂｌｖｄ．， Ｎｅｗｐｏｒｔ Ｎｅｗｓ， Ｖｉｒｇｉｎｉａ， Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ
(74)【代理人】
【識別番号】110003281
【氏名又は名称】特許業務法人大塚国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】小平 弘毅
(72)【発明者】
【氏名】柳原 裕一
【テーマコード（参考）】
4F202
4F206
【Ｆターム（参考）】
4F202AM02
4F202AM17
4F202AP12
4F202AP18
4F202AQ01
4F202AR19
4F202AR20
4F202CA11
4F202CB01
4F202CB12
4F202CC01
4F202CC03
4F202CC04
4F202CM11
4F202CM14
4F202CN05
4F202CN30
4F202CR01
4F206AM02
4F206AM17
4F206AP12
4F206AP18
4F206AP19
4F206AP20
4F206AQ01
4F206AR19
4F206AR20
4F206JA07
4F206JB12
4F206JC01
4F206JC09
4F206JL02
4F206JL05
4F206JM06
4F206JM16
4F206JN41
4F206JN43
4F206JP01
4F206JP12
4F206JP14
4F206JQ06
4F206JQ81
4F206JQ90
(57)【要約】
数の金型を交換しながら、成形品を製造する方法であって、第１の金型を開き、前記第１の金型から前記成形品を取り出す第１の取り出し工程と、取り出された前記成形品を確認して前記成形品が合格であるかどうかを判定する確認工程と、前記第１の金型を閉じて、前記第１の金型への射出を行う第１の射出工程と、取り出された前記成形品が合格であると判定された場合に、前記第１の射出工程後、前記第１の金型を前記第２の金型に交換して前記第２の金型から前記成形品を取り出す第２の取り出し工程と、前記第１の取り出し工程で取り出された前記成形品が不合格であると判定された場合に、前記第１の金型を前記第２の金型に交換せず、前記第１の金型から前記成形品を取り出す第３の取り出し工程とを含む方法。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の金型を交換しながら、射出成形機による成形品を製造するための方法であって、前記方法は、
前記射出成形機内の第１の金型を開き、前記第１の金型から前記成形品を取り出す第１の取り出し工程と、
前記第１の取り出し工程で取り出された前記成形品を確認して、前記成形品が合格品であるかどうかを判定する確認工程と、
前記第１の金型を閉じて、前記第１の金型への射出を行う第１の射出工程と、
前記第１の取り出し工程で取り出された前記成形品が合格品であると判定された場合に、前記射出成形機内の前記第１の金型を第２の金型に交換し、前記第１の射出工程後に、前記第２の金型から前記成形品を取り出す第２の取り出し工程と、
前記第１の取り出し工程で取り出された前記成形品が不合格品であると判定された場合に、前記第１の金型を前記第２の金型に交換せず、前記第１の金型から前記成形品を取り出す第３の取り出し工程とを備える方法。
【請求項2】
前記第１の金型の形状は、前記第２の金型の形状と異なる、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記確認工程は、前記成形品の撮像画像を解析することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項4】
前記確認工程は、前記第１の金型から前記第２の金型への交換を開始する前に完了する、請求項１に記載の方法。
【請求項5】
前記第１の金型から取り出された前記成形品を前記第２の金型のキャビティに配置する配置工程と、前記成形品が配置された前記第２の金型を閉じて、前記第２の金型への射出を行う第２の射出工程をさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項6】
前記配置工程は、前記第１の金型から取り出された前記成形品が前記不合格品である場合に、前記不合格品とは異なる前記第１の金型から取り出された、前記合格品として確認された前記成形品は、前記第２の金型内の前記キャビティに配置されることを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項7】
複数の金型を交互に入れ替えながら、射出成形機による成形品を製造するための方法であって、前記方法は、前記射出成形機内の第１の金型を開き、前記第１の金型から前記成形品を取り出す第１の取り出し工程と、
前記第１の取り出し工程で取り出された前記成形品を確認して、前記成形品が合格品であるかどうかを判定する確認工程と、
前記第１の金型を閉じて、前記第１の金型への射出を行う第１の射出工程と、
前記射出成形機内の前記第１の金型を第２の金型に交換する第１の交換工程と、
前記第１の取り出し工程で取り出された前記成形品が合格品である場合に、前記第１の交換工程後に、前記成形品を前記第２の金型から取り出す第２の取り出し工程と、
前記第１の取り出し工程で取り出された前記成形品が不合格品である場合に、前記第２の金型から前記成形品を取り出せず、前記射出成形機内の前記第２の金型を前記第１の金型に交換する第２の交換工程とを備える方法。
【請求項8】
前記第１の金型の形状は、前記第２の金型の形状と異なる、請求項７に記載の方法。
【請求項9】
前記確認工程は、前記成形品の撮像画像を解析することを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項10】
前記確認工程は、前記第１の金型から前記第２の金型への交換を開始する前に完了する、請求項７に記載の方法。
【請求項11】
前記第１の金型から取り出された前記成形品を前記第２の金型のキャビティに配置する配置工程と、前記成形品が配置された前記第２の金型を閉じて、前記第２の金型への射出を行う第２の射出工程とをさらに備える、請求項７に記載の方法。
【請求項12】
前記配置工程は、前記第１の金型から取り出された前記成形品が前記不合格品である場合に、前記不合格品とは異なる前記第１の金型から取り出された、前記合格品として確認された前記成形品は、前記第２の金型内の前記キャビティに配置されることを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項13】
複数の金型を交互に入れ替えながら、射出成形機による成形品を製造するための方法であって、前記方法は、前記複数の金型毎に製造する予定の成形品の数を設定する設定工程と、
金型を開き、前記金型から前記成形品を取り出す取り出し工程と、
前記取り出し工程で取り出された前記成形品を確認して、前記成形品が合格品であるかどうかを判定する確認工程と、
前記確認工程の結果に基づいて、不合格品であると判定された成形品の数に基づいて製造された前記成形品の数を更新する更新工程とを備える方法。
【請求項14】
前記複数の金型のそれぞれの形状は、互いに異なる、請求項１３に記載の方法。
【請求項15】
前記更新工程は、前記複数の金型のそれぞれについて製造される前記成形品の数を更新する、請求項１３に記載の方法。
【請求項16】
射出成形機と、前記射出成形機の一方側に配置され、金型を搬送するように構成される第１の搬送装置と、
前記射出成形機の他方側に配置され、金型を搬送するように構成される第２の搬送装置と、
制御ユニットを含む射出成形システムであって、
前記射出成形システムに対する改良は、
前記金型から取り出された成形品を確認して、前記成形品が合格品であるかどうかを判定するように構成される確認ユニットと、
前記確認ユニットの結果に基づいて、前記成形品の予め設定された製造番号を更新する前記制御ユニットとを含む射出成形システム。
【請求項17】
前記確認ユニットは、撮像を撮影するユニットである、請求項１６に記載の射出成形システム。
【請求項18】
前記成形品を前記金型から取り出すように構成される取り出しユニットをさらに備え、前記確認ユニットは、前記取り出しユニットに保持される前記成形品を確認する、請求項１６に記載の射出成形システム。
【請求項19】
前記金型から取り出された前記成形品が配置されるテーブルをさらに備え、前記確認ユニットは、前記テーブル上に配置される前記成形品を確認する、請求項１６に記載の射出成形システム。
【請求項20】
複数の金型を交換しながら、射出成形機による成形品を製造するための方法であって、前記方法は、前記射出成形機の成形動作位置に位置する第１の金型に材料を射出するための第１の射出工程と、
前記第１の射出工程において射出された前記材料から作られた成形品を前記第１の金型から取り出すための第１の取り出し工程と、
前記第１の金型に材料を射出するための第２の射出工程と、
前記第１の取り出し工程において取り出された前記成形品が不合格品であるかどうかを判定する判定工程と、
前記第２の射出工程において射出された材料から作られた成形品を前記第１の金型から取り出すための第２の取り出し工程と、
前記判定工程の後、前記第２の取り出し工程の前に、前記第１の金型を前記成形動作位置から搬出し、第２の金型を前記成形動作位置に搬入するための交換工程とを備え、前記第２の金型が前記第１の金型と異なる方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１９年５月１７日に出願された、米国仮出願６２／８４９７３８号の利益を主張する。
本出願は、２０１９年５月１７日に出願された、米国仮出願６２／８４９７３８号の利益を主張する。
【0002】
本開示は、射出成形システムに関するものである。
【背景技術】
【0003】
射出成形機による成形品の製造は、型締め後の金型内への樹脂の射出、樹脂の固化による体積減少を補うための高圧での金型への樹脂の押し込み、樹脂が固化するまでの金型内での成形品の保持、および金型からの成形品の取り出しが含まれる。
【0004】
上述した成形方法において、生産性を高めるために、１台の射出成形機に対して、２つの金型を用いる方法が提案されている。例えば、米国特許第２０１８／０００９１４６号／日本特許公開第２０１８－００１７３８号／ＶＮ２０１６０００２５０５号では、射出成形機２の両側に、搬送装置３Ａおよび３Ｂを配置するシステムが論じられている。このシステムでは、１台の射出成形機２に対して、搬送装置３Ａおよび３Ｂによって複数の金型を入れ替えながら成形品を製造する。図１～図２は、米国特許第２０１８／０００９１４６号／日本特許公開第２０１８－００１７３８号／ＶＮ２０１６０００２５０５号の射出成形システムを示す。
【0005】
このシステムでは、金型１００Ａまたは１００Ｂの冷却は、射出成形機２の外部での搬送装置３Ａまたは３Ｂ上にて行われる。一方の金型１００Ａ／１００Ｂの冷却中に、成形品の取り出し→型締め→射出／保圧の各工程が、他方の金型１００Ａ／１００Ｂに対して、射出成形機２により行われる。このように、型開きおよび成形品の取り出しが射出成形機２によって行われるため、搬送装置３Ａおよび３Ｂには、型開きのための機能および成形品の取り出しのための機能が不要となる。
【0006】
これにより、１台の射出成形機２で複数の金型を交互に入れ替えながら成形品Ｐを製造することが可能となる。これにより、システム全体のコストを削減することが可能である。
【0007】
金型交換工程の開始から、他の金型排出工程、射出工程、保圧工程まで、および再度の金型交換工程の完了までの全ての工程に要する時間が、金型の１つを冷却するのに要する時間に収まれば、通常の成形と比べて生産性が最大２倍向上される。すなわち、コストアップを抑制することに加えて、高い生産性を実現できるというメリットがある。
【0008】
加熱冷却成形の技術が知られている。この技術では、予め、金型を樹脂の熱変形温度よりも高い温度に加熱し、樹脂を金型に射出した後、金型を冷却する。この技術は、成形品の外観不良を防止できるが、強制加熱冷却装置が必要である。加えて、成形工程が、通常の成形方法の成形工程よりも、長くかかるという欠点がある。
【0009】
成形品を確認／検査するための方法は、日本特許公開第２００７－３０４０１１号に開示されている。この場合、回転テーブル上に、成形されたナットが配置され、画像撮影ユニットが成形されたナットの画像を撮影し、撮影画像を解析することによって成形されたナットの品質が判定される。
【0010】
必要とされるのは、複数の金型を交互に入れ替えながら、射出成形を行うことおよび成形品を検査することのための技術である。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0011】
本開示の少なくとも一つの態様によれば、複数の金型を交換しながら、射出成形機による成形品を製造するための方法であって、前記射出成形機内の第１の金型を開き、前記第１の金型から前記成形品を取り出す第１の取り出し工程と、前記第１の取り出し工程で取り出された前記成形品を確認して、前記成形品が合格品であるかどうかを判定する確認工程と、前記第1の金型を閉じて、前記第1の金型への射出を行う第1の射出工程と、前記第１の取り出し工程で取り出された前記成形品が合格品であると判定された場合に、前記射出成形機内の前記第1の金型を第2の金型に交換し、前記第1の射出工程後に、前記第2の金型から前記成形品を取り出す第2の取り出し工程と、前記第1の取り出し工程で取り出された前記成形品が不合格品であると判定された場合に、前記第１の金型を前記第2の金型に交換せず、前記第1の金型から前記成形品を取り出す第3の取り出し工程とを含む方法。
【0012】
本開示のこれおよびその他の実施形態、特徴、および利点は、添付の図面と関連する以下の本開示の例示的な実施形態の詳細な説明、ならびに提供する特許請求の範囲を読めば、明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【発明を実施するための形態】
【0014】
本開示は、いくつかの例示的な実施形態を有しており、当業者に既知の詳細については、特許、特許出願、および他の参考文献に依存する。したがって、本明細書において、特許特許出願、または他の参考文献が引用される、または繰り返されるとき、それらは、記載されている提案だけではなくあらゆる目的のために、参照によりその全体が本明細書に組み込まれることを理解されたい。
【0015】
図を参照して、各図の矢印ＸおよびＹは、互いに直交する水平方向を示しており、矢印Ｚは、地面に対して垂直（直立）方向を示している。
【0016】
図１～図２は、米国特許第２０１８／０００９１４６号／日本特許公開第２０１８－００１７３８号／ＶＮ２０１６０００２５０５号の射出成形システム１を示しており、ここでは情報／説明の目的でのみ提供されている。
【0017】
射出成形システム１は、射出成形機２と、搬送装置３Ａおよび３Ｂと、コントローラ４とを含む。射出成形システム１は、１台の射出成形機２に対して、搬送装置３Ａおよび３Ｂを用いて複数の金型を交互に入れ替えながら、成形品を製造する。２つの金型１００Ａおよび１００Ｂが用いられる。
【0018】
金型１００Ａ／１００Ｂは、固定金型１０１と、固定金型１０１に対して開閉される可動金型１０２との組である。成形品は、固定金型１０１と可動金型１０２との間に形成されるキャビティに溶融樹脂を射出することで成形される。固定金型１０１および可動金型１０２には、それぞれ取付板１０１ａおよび１０２ａが固定されている。取付板１０１ａおよび１０２ａは、金型１００Ａ／１００Ｂを射出成形機の成形動作位置１１（型締位置）に固定するために用いられる。
【0019】
金型１００Ａ／１００Ｂには、固定金型１０１と可動金型１０２との間を閉状態に維持する自己閉鎖部１０３が設けられている。自己閉鎖部１０３によって、射出成形機２から金型１００Ａ／１００Ｂを搬出した後に、金型１００Ａ／１００Ｂが開くことを防止することが可能となる。自己閉鎖部１０３は、磁力を利用して金型１００Ａ／１００Ｂを閉状態に維持する。自己閉鎖部１０３は、固定金型１０１および可動金型１０２の反対面に沿って複数の箇所に配置されている。自己閉鎖部１０３は、固定金型１０１側の要素と可動金型１０２側の要素との組み合わせである。通常、金型１００Ａおよび１００Ｂの１つに対して、自己閉鎖部１０３は２組以上設置される。
【0020】
搬送装置３Ａは、金型１００Ａを射出成形機２の成形動作位置１１に搬入および搬出する。搬送装置３Ｂは、金型１００Ｂを成形動作位置１１に搬入および搬出する。搬送装置３Ａ、射出成形機２、および搬送装置３Ｂは、この順にＸ軸方向に並ぶように配置されている。言い換えれば、搬送装置３Ａおよび搬送装置３Ｂは、射出成形機２をＸ軸方向において挟むように、射出成形機２に対して横方向に配置されている。搬送装置３Ａおよび３Ｂは、互いに対向して配置され、搬送装置３Ａは射出成形機２の左右の一側方に、搬送装置３Ｂは他側方にそれぞれ隣接して配置されている。成形動作位置１１は、搬送装置３Ａと搬送装置３Ｂとの間に位置している。搬送装置３Ａおよび３Ｂは、それぞれ、フレーム３０と、搬送ユニット３１と、複数のローラ３２と、複数のローラ３３とを含む。
【0021】
フレーム３０は、搬送装置３Ａおよび３Ｂの骨格であり、搬送ユニット３１と、複数のローラ３２および３３とを支持する。搬送ユニット３１は、金型１００Ａ／１００ＢをＸ軸方向に往復移動させ、成形動作位置１１に対して金型１００Ａ／１００Ｂを排出および挿入する装置である。
【0022】
搬送ユニット３１は、モータを駆動源とする電動シリンダであり、シリンダに対して進退するロッドを備えている。シリンダは、フレーム３０に固定されており、固定金型１０１は、ロッドの縁部に固定されている。搬送ユニット３１には、流体アクチュエータも電気アクチュエータも使用することができるが、電気アクチュエータのほうは、金型１００Ａ／１００Ｂを搬送する際に、位置や速度のよりよい制御精度を提供することができる。流体アクチュエータは、例えば、油圧シリンダまたはエアシリンダであってもよい。電気アクチュエータはまた、電動シリンダに加えて、モータを駆動源として有するラックアンドピニオン機構や、モータを駆動源として有するボールねじ機構などでありうる。
【0023】
搬送ユニット３１は、各搬送装置３Ａおよび３Ｂ毎に、独立して配置されている。しかし、金型１００Ａおよび１００Ｂを支持する共通の支持部材を用いることができるし、この支持部材のためには、単一の共通の搬送ユニット３１を配置することができる。搬送ユニット３１が、各搬送装置３Ａおよび３Ｂ毎に、独立して配置されている場合には、搬送時に金型１００Ａと金型１００Ｂとの間で移動ストロークが異なる場合を、取り扱うことが可能となる。例えば、金型の幅（Ｘ方向の幅)が異なり、または、金型の厚さ（Ｙ方向の幅）が異なることから、金型たちを同時に搬送することができない場合である。
【0024】
複数のローラ３２は、Ｘ軸方向に配列されたローラ列を構成しており、Ｙ軸方向に離間して２列構成されている。複数のローラ３２は、Ｚ軸方向の回転軸を中心に回転し、金型１００Ａ／１００Ｂの側面（取付板１０１ａおよび０２ａの側面）に接触して、金型１００Ａ／１００Ｂを横から支えて金型１００Ａ／１００ＢのＸ軸方向への移動をガイドする。複数のローラ３３は、Ｘ軸方向に配列されたローラ列を構成しており、Ｙ軸方向に離間して２列構成されている。複数のローラ３３は、Ｙ方向の回転軸を中心に回転し、金型１００Ａ／１００Ｂの底面（取付板１０１ａおよび０２ａの底面）を支持して、金型１００Ａ／１００Ｂを下から支えて金型１００Ａ／１００ＢのＸ方向への移動を円滑にする。
【0025】
コントローラ４は、射出成形機２を制御するコントローラ４１と、搬送装置３Ａを制御するコントローラ４２Ａと、搬送装置３Ｂを制御するコントローラ４２Ｂとを含む。各コントローラ４１、４２Ａ、および４２Ｂは、例えば、ＣＰＵなどのプロセッサと、ＲＡＭと、ＲＯＭと、ハードディスクなどの記憶装置と、センサやアクチュエータに接続されるインターフェース（図示せず）とを含む。プロセッサは、記憶装置に記憶されたプログラムを実行する。コントローラ４１が実行するプログラム（制御）の一例は後述する。コントローラ４１は、コントローラ４２Ａおよび４２Ｂと通信可能に接続され、コントローラ４２Ａおよび４２Ｂに１００Ａ／１００Ｂの搬送に関する指示を提供する。コントローラ４２Ａおよび４２Ｂは、金型１００Ａ／１００Ｂの搬入および搬出が終了する場合、動作完了の信号をコントローラ４１に送信する。また、コントローラ４２Ａおよび４２Ｂは、異常発生時に非常停止の信号をコントローラ４１に送信する。
【0026】
射出成形機２、搬送装置３Ａ、搬送装置３Ｂそれぞれにコントローラが設けられているが、１つのコントローラで３台全ての装置を制御することもできる。また、より信頼性の高いしかも協調的な動作のため、搬送装置３Ａと搬送装置３Ｂとを単一のコントローラで制御することができる。
【0027】
射出成形機２は、射出装置５と、型締装置６と、成形品を取り出す取出機７とを含む。射出装置５および型締装置６は、フレーム１０上にＹ軸方向に配置されている。
【0028】
射出装置５は、Ｙ軸方向に延びるように配置された射出シリンダ５１を含む。射出シリンダ５１は、バンドヒーターなどの加熱装置（図示せず）を含み、ホッパー５３から導入された樹脂を溶融する。射出シリンダ５１にはスクリュー５１ａが内蔵されており、スクリュー５１ａを回転させることで、射出シリンダ５１内に導入された樹脂が可塑化され、計量される。また、スクリュー５１ａの軸方向（Ｙ軸方向）への移動により、射出ノズル５２から溶融樹脂を射出することができる。
【0029】
図２では、ノズル５２としての遮断ノズルの一例が示されている。吐出口５２ａを開閉するためのピン５６ａが、図２の開閉機構５６として配置さられている。ピン５６ａは、リンク５６ｂを介してアクチュエータ（シリンダ）５６ｃに連結されており、また、アクチュエータ５６ｃの作動により吐出口５２ａが開閉される。
【0030】
射出シリンダ５１は、駆動ユニット５４に支持されている。駆動ユニット５４には、スクリュー５１ａを回転駆動させて樹脂の可塑化と計量を行うモータと、スクリュー５１ａを軸方向に進退させる駆動モータとが配置されている。駆動ユニット５４は、フレーム１０上のレール１２に沿ってＹ軸方向に進退可能である。また、駆動ユニット５４には、射出装置５をＹ軸方向に進退させるアクチュエータ（例えば、電動シリンダ）５５が配置されている。
【0031】
型締装置６は、金型１００Ａ／１００Ｂの型締めおよび型開閉を行う。型締装置６には、Ｙ軸方向に順に、固定プラテン６１、可動プラテン６２、可動プラテン６３が配置されている。プラテン６１～６３には、複数のタイバー６４が通過している。タイバー６４は、Ｙ軸方向に延びる軸であり、その一端が固定プラテン６１に固定されている。各タイバー６４は、可動プラテン６２に形成された各貫通穴に挿入されている。各タイバー６４の他端は、調整機構６７を介して可動プラテン６３に固定されている。可動プラテン６２と６３とは、フレーム１０上のレール１３に沿ってY軸方向に移動可能であり、固定プラテン６１は、フレーム１０に固定されている。
【0032】
可動プラテン６２と可動プラテン６３との間には、トグル機構６５が配置されている。トグル機構６５は、可動プラテン６３に対して（言い換えれば、固定プラテン６１に対して）、可動プラテン６２をＹ軸方向に進退させる。トグル機構６５は、リンク６５ａ～６５ｃを含む。リンク６５ａは、可動プラテン６２に回転自在に連結されている。リンク６５ｂは、可動プラテン６３に回動自在に連結されている。リンク６５ａとリンク６５ｂとは、互いに回動自在に連結されている。リンク６５ｃとリンク６５ｂとは、互いに回動自在に連結されている。リンク６５ｃはアーム６６ｃに回動自在に連結されている。
【0033】
アーム６６ｃは、ボールナット６６ｂに固定されている。ボールナット６６ｂは、Ｙ軸方向に延びるボールねじ軸６６ａと係合し、ボールねじ軸６６ａの回転によりＹ軸方向に進退する。ボールねじ軸６６ａは、可動プラテン６３によって回転自在となるように支持されており、モータ６６は可動プラテン６３に支持されている。モータ６６は、モータ６６の回転量を検出しながら、ボールねじ軸６６ａを回転駆動する。モータ６６の回転量を検出しながらモータ６６を駆動することにより、金型１００Ａ／１００Ｂの型締めおよび開閉を行うことが可能となる。
【0034】
射出成形機２は、型締力を計測するためのセンサ６８を含み、各センサ６８は、例えばタイバー６４に設けられた歪みゲージであり、タイバー６４の歪を検出することで型締力を算出する。
【0035】
調整機構６７は、可動プラテン６３に回転自在に支持されたナット６７ｂと、駆動源であるモータ６７ａと、モータ６７ａの駆動力をナット６７ｂに伝達する伝達機構とを含む。各タイバー６４は、可動プラテン６３に形成された穴を通過して、ナット６７ｂに係合している。ナット６７ｂを回転させることにより、ナット６７ｂとタイバー６４との間のＹ軸方向の係合位置が変化する。すなわち、タイバー６４に対する可動プラテン６３の固定位置が変化する。これにより、可動プラテン６３と固定プラテン６１との間の間隔を変化させることができ、それによって型締力などを調整することができる。
【0036】
成形動作位置１１は、固定プラテン６１と可動プラテン６２との間の領域である。
【0037】
成形動作位置１１に導入された金型１００Ａ／１００Ｂは、固定プラテン６１と可動プラテン６２との間に挟まれ、それによって型締めされる。可動プラテン６２の移動による可動金型１０２の移動に基づいて開閉が行われる。
【0038】
取出機７は、Ｘ軸方向に延びるレール７１と、レール７１上をＸ軸方向に移動可能な可動レール７２とを含む。可動レール７２はＹ軸方向に延びるように配置されており、可動レール７２上にはスライダ７３が配置されている。スライダ７３は、可動レール７２にガイドされてＹ軸方向に移動し、昇降軸７３ａをＺ軸方向に昇降させる。昇降軸７３ａの下端部には、真空ヘッド７４が配置されており、真空ヘッド７４には、成形品に特化したチャック板７５が取り付けられている。
【0039】
取出機７は、型開き後、レール７１、可動レール７２およびスライダ７３により、図２において破線で示すように、真空ヘッド７４を固定金型１０１と可動金型１０２との間に移動し、成形品に吸着して、成形品を金型１００Ａ／１００Ｂの外部に搬送する。
【0040】
画像撮影装置７６は、固定プラテン６１の上方に配置されている。画像撮影装置７６は、真空ヘッド７４が成形品を保持した状態で成形品を撮影し、成形品を確認することを可能にする。
【0041】
図３は、コントローラ４１が実行する処理のフローチャートを示す。このフローチャートの実行が開始されると、金型１００Ａおよび金型１００Ｂの一方は、それぞれの搬送装置上にて冷却され、他方の金型は、射出成形機２内において射出後の保圧処理中となる。
【0042】
Ｓ１では、射出成形機２内の金型１００Ａ／１００Ｂと搬送装置３Ａ／３Ｂ上の金型１００Ａ／１００Ｂとを交換する（交互に入れ替える）。
【0043】
Ｓ１において射出成形機２内に搬送された金型１００Ａ／１００Ｂは、予め射出成形機の外部にて冷却されている。
【0044】
Ｓ２では、射出成形機２内の金型１００Ａ／１００Ｂを開く。
【0045】
Ｓ３では、取出機７は、開いた金型１００Ａ／１００Ｂから成形品を取り外す（取り出す）。
【0046】
Ｓ４では、画像撮影装置７６が取出機７によって保持された成形品の画像を撮影し、その成形品を確認する。なお、撮像画像を解析する時間枠が長時間である場合には、ステップ５の処理と並行してこの処理を行うことができる。
【0047】
Ｓ５では、型締め、金型１００Ａ／１００Ｂへの射出、および保圧の一連の処理を行う。
【0048】
Ｓ６では、成形品を確認した結果に基づいて、成形品が合格か不合格かを判定する。本実施形態では、撮像画像に基づいて、成形品の表面状態や形状に関して成形品を確認する。撮像画像に基づいての成形品の色に関して成形品を確認することができる。
【0049】
成形品が合格と判定された場合、処理はＳ１に戻り、金型１００Ａおよび１００Ｂを交換する。
【0050】
成形品が不合格と判定された場合には、金型１００Ａおよび１００Ｂを交換せずに、処理はＳ７に進む。Ｓ７では、処理が、Ｓ５において金型に射出された成形材料が十分に冷却されるまで待機する。十分に冷却されてから、不合格品は、合格品とは別の位置に移動させることで廃棄する。処理は次に、金型１００Ａおよび１００Ｂを交換するＳ１に進む。
【0051】
上述したように、図３のフローチャートにおいて、成形品が合格である場合、金型１００Ａおよび１００Ｂを交換し、処理を繰り返す。成形品が不合格である場合、金型１００Ａおよび１００Ｂを交換せずに、同一の金型１００Ａ／１００Ｂに対して、型開きおよび取り出しの工程を行う。これにより、取り出した成形品が不合格のときに、成形品を迅速に再製造することが可能となる。この処理により、成形品Ａと成形品Ｂとを交互に収納容器に詰める必要がある場合など、必要に応じて取り出された部品の順序を維持することも可能にする。
【0052】
【0053】
Ｓ８では、金型１００Ａおよび１００Ｂを保圧工程後に交換する。
【0054】
Ｓ９では、成形品を確認した結果に基づいて、成形品が合格か不合格かを判定する。成形品が合格であると判定された場合、処理はＳ２に戻る。
【0055】
成形品が不合格と判定された場合には、流れはＳ１０に進む。Ｓ１０では、処理が、Ｓ５において金型に射出された成形材料が十分に冷却されるまで待機する。十分に冷却されてから、不合格品は、合格品とは別の位置に移動させることで廃棄する。処理は次に、金型１００Ａおよび１００Ｂを交換するＳ１に進む。これにより、取り出した成形品が不合格のときに、成形品を迅速に再製造することが可能となる。
【0056】
上述したように、図４のフローチャートにおいて、成形品が合格かどうかを判定する前に、金型１００Ａおよび１００Ｂを交換し、交換した金型１００Ａ／１００Ｂを開く前に、成形品が合格かどうかを判定する。成形品が合格である場合には、成形品が合格かどうかが判定されるまでの待機時間を短縮または除去することができる。成形品が不合格である場合には、金型１００Ａおよび１００Ｂを再度交換し、不合格の成形品を製造した際に使用した金型１００Ａ／１００Ｂを射出成形機２に戻すことになる。合格する成形品の製造率は、成形品が不合格である可能性よりも高いので、処理全体の実行に要する時間を短縮することができる。
【0057】
図４のフローチャートでは、Ｓ４において確認処理を行い、Ｓ９において判定処理を行う。他の例示的な実施形態では、Ｓ４において確認処理が開始されるが、Ｓ５においての型締め、射出、および保圧工程、かつ、Ｓ８においての交換工程と並行して、確認処理および判定処理を行うことができる。この場合、Ｓ５～Ｓ８の間にＳ９においての判定処理を行うことができる。
【0058】
Ｓ９の判定処理が、Ｓ５においての処理が終了する前に完了した場合、または、Ｓ５においての処理が終了した直後に完了する場合には、図３に示す処理と同様の処理を行う。すなわち、Ｓ９において成形品が合格であると判定される場合には、Ｓ８の交換工程を省略し、Ｓ１において金型１００Ａおよび１００Ｂを交換する。また、Ｓ９において成形品が不合格であると判定される場合には、Ｓ１０においての処理およびＳ２においての処理を行う。
【0059】
上述したように、本実施形態では、図３の処理と図４の処理との間で、画像撮影および確認処理がかかる時間に基づいて、切り替えることができる。図４の処理は、例えば、撮像画像の画像処理および解析を実行するための時間枠が長く、保圧工程が完了する後に、判定処理が終了していない場合に、図３の処理の強化を提供する。
【0060】
図５は、コントローラ４１が実行する処理のフローチャートを示す。具体的には、コントローラ４１は、金型１００Ａおよび金型１００Ｂの両者で製造される成形品の個数を管理し、不合格品の製造に基づいて、成形品の予定数を更新する。
【0061】
このフローチャートの実行が開始されると、金型１００Ａおよび金型１００Ｂの一方は搬送装置上にて冷却され、他方の金型は射出成形機２内での射出後の保圧工程中である。
【0062】
Ｓ５１において、コントローラ４１は、金型１００Ａおよび金型１００Ｂのそれぞれにより製造される成形品の個数を設定する。例示的な一実施形態では、コントローラ４１は、ユーザによる入力に応答して、この処理を実行する。コントローラ４１は、金型１００Ａにより製造された成形品の残数を示す変数Ｎａに予定数「ｎ」を代入する。コントローラ４１は、金型１００Ｂにより製造された成形品の残数を示す変数Ｎｂに予定数「ｍ」を代入する。
【0063】
Ｓ５２では、残数Ｎａは０に等しいかどうかを判定する。Ｎａが０に等しい場合には、処理はＳ５７に進む。Ｎａが０に等しくない場合には、処理はＳ５３に進む。Ｓ５３では、金型１００Ａを射出成形機２内に搬送する。このとき、金型１００Ａが既に射出成形機２内にある場合には、コントローラ４１は、処理を行わない。
【0064】
Ｓ５４では、金型１００Ａにより図６に示す基本成形工程Ｐが行なわれる。
【0065】
基本成形工程Ｐは、射出成形機２内へ搬送される金型のための標準工程である。
【0066】
本実施形態では、基本成形工程は、型開き、成形品の取り出し、成形品の画像撮影および確認、型締め、射出、および保圧を含む。しかし、基本成形工程は、成形品と、射出成形機２が採用する成形工程とに基づいて、変更する可能性がある。基本成形工程Ｐにおける確認工程では、取出機７が成形品を保持し続ける。別の例示的な実施形態では、射出成形システム１の近くにテーブルと確認装置を設け、テーブル上にて確認工程を行うこともできる。
【0067】
Ｓ５５では、Ｓ５４において取り出された成形品が合格かどうかを判定する。成形品が合格である場合には、処理はＳ５６に進む。Ｓ５６では、金型１００Ａのための残数Ｎａが１減少する。
【0068】
成形品が不合格である場合には、処理はＳ５７に進み、残数Ｎａは減少しない。すなわち、成形品は不合格品の同じ番号として再製造される。
【0069】
Ｓ５７では、残数Ｎｂが０に等しいかどうかを判定する。Ｎｂが０に等しい場合には、処理はＳ６２に進む。Ｎａが０に等しくない場合には、処理はＳ５８に進む。Ｓ５８では、金型１００Ｂを射出成形機２内に搬送する。このとき、金型１００Ｂが既に射出成形機２内にある場合、コントローラ４１は処理を行わない。
【0070】
Ｓ５９では、金型１００Ｂにより図６に示す基本成形工程Ｐをが行われる。
【0071】
Ｓ６０では、Ｓ５９において取り出された成形品が合格かどうかを判定する。成形品が合格である場合には、処理はＳ６１に進む。Ｓ６１では、金型１００Ｂのための残数Ｎｂが１減少する。
【0072】
成形品が不合格である場合には、処理はＳ６２に進むので、残数Ｎｂは減少しない。すなわち、成形品は不合格品の同じ番号として再製造される。
【0073】
Ｓ６２では、残数Ｎａおよび残数Ｎｂが共に０に等しいかどうかを判定する。ＮｂおよびＮｂが０に等しい場合には、処理は終了する。ＮｂまたはＮｂのいずれかが０に等しくない場合には、処理はＳ５２に戻る。
【0074】
ＮａおよびＮｂが０に等しくなるまで、図５の工程を繰り返す。
【0075】
上述したように、本実施形態では、確認装置の結果に基づいて、成形品が不合格であると判定されたことに応じて、予め設定された成形品の製造番号を変更することができる。上述した実施形態ではまた、複数の金型を交換しながら射出成形を行うための製造工程における確認工程を含む効率的な製造方法を提供している。
【0076】
別の例示的な実施形態では、成形品のための確認工程は、複数の金型を交換しながら金型内にて組み立てを行うまたはインサート成形を行う射出成形に含まれる。金型内での組み立てのための構成および処理の流れは後述する。
【0077】
図７は、ここでは情報目的のためだけに提供されている。図７のＥＸ１は、チャック板７５の一例を示す。チャック板７５は、保持部７５Ａと、保持部７５Ｂとを含んでいる。真空ヘッド７４は、チャック板７５を軸７４ａを中心に回転させ、保持部７５Ａおよび保持部７５Ｂの位置を変化させるようチャック板７５を変位させる。これにより、成形品に対向する保持部を切り替えることができ、チャック板７５を交換することなく、異なる成形品を短時間で取り扱うことができる。図６のＥＸ２は、チャック板７５の別の例を示す。チャック板７５は、保持部７５Ａと、保持部７５Ｂとを含んでいる。真空ヘッド７４は、レール７４ｂと、レール７４ｂに沿って移動するスライダ７４ｃとを含み、スライダ７４ｃ上にてチャック板７５が配置されている。スライダ７４ｃを移動すると、チャック板７５が変位される結果となり、保持部７５Ａおよび保持部７５Ｂの位置が変化する。これにより、成形品に対向する保持部を切り替えることができ、チャック板７５を交換することなく、異なる成形品を短時間で取り扱うことができる。
【0078】
図９は、コントローラ４１により実行される射出成形システム１の制御方法の一例を示すフローチャートである。以下の例では、金型１００Ａを用いた成形→金型１００Ｂを用いた成形→金型１００Ａを用いた成形など、金型１００Ａと金型１００Ｂとを交互に入れ替えながら成形動作を行う場合を想定している。しかし、金型１００Ｂが開いているときには、金型１００Ａ内に成形された成形品Ａを金型１００Ｂ内に配置する。その後、成形品Ａを含む金型１００Ｂに樹脂を射出し、成形品Ａと一体化した成形品Ｂを製造する。
【0079】
この処理の流れの開始時には、樹脂が射出された金型１００Ｂが射出成形機２から搬送装置３Ｂに搬出されている。次の説明では、この工程に続く工程を説明する。図５のステップＳ１では、冷却された金型１００Ａを射出成形機２に搬入する。金型Ａは、前サイクル中に射出されてから、冷却工程で硬化させた樹脂から作った成形品Ａを含んでいる。ステップＳ２では、モータ６６を駆動して、可動プラテン６２を固定プラテン６１から遠ざける。固定金型１０１は、固定機構６１０によって固定プラテン６１に固定され、可動金型１０２は、固定機構６１０によって可動プラテン６２に固定される。これにより、可動金型１０２が固定金型１０１から離間し、金型１００Ａが開放される。
【0080】
ステップＳ３では、取出機７は、保持部７５Ａを駆動して、金型１００Ａの可動金型１０２側に残っている成形品Ａを取り出す。取り出された成形品Ａは、ステップＳ１２の工程まで保持部７５Ａに保持され続ける。
【0081】
ステップＳ４では、型締装置６は、モータ６６を駆動してトグル機構６５を駆動し、固定プラテン６１および可動プラテン６２による金型１００Ａの型締めを行う。
【0082】
ステップＳ５では、射出装置５により金型１００Ａへの射出のための準備が行なわれる。射出装置５は、アクチュエータ５５を駆動して、射出装置５を移動させ、ノズル５２を金型１００Ａに接触するように移動させる。
【0083】
ステップＳ６では、溶融樹脂の射出および保圧を行う。射出装置５を駆動して、ノズル５２から溶融樹脂を金型１００Ａ内のキャビティに充填し、樹脂の固化による体積減少を補うために樹脂を金型１００Ａ内に高圧で押し込む。実際の型締力は、ステップＳ６の処理中にセンサ６８によって測定される。成形中には、金型１００Ａの温度が徐々に上昇するため、金型１００Ａは熱膨張する。初期の型締力と一定時間が経過後の型締力との間に差が生じる場合がある。したがって、センサ６８による測定結果に基づいて、次の型締めのときの型締力を補正することが可能となる。
【0084】
型締力の調整は、モータ６７を駆動して、タイバー６４に対する可動プラテン６３の位置を調整することにより行われる。これにより、センサ６８の測定結果に基づいて、タイバー６４に対する可動プラテン６３の位置の初期値を補正して型締力を調整することにより、型締力の精度を高めることを可能にする。なお、可動プラテン６３のタイバー６４に対する位置調整は、任意のタイミング（例えば、図５のフローチャートにおけるステップＳ６、ステップＳ７、ステップＳ１３～Ｓ１５）で行うことができる。
【0085】
ステップＳ７では、型締装置６に関する処理を行う。まず、固定機構６１０による金型１００Ａのロッキングを解除する。モータ６６を駆動して、トグル機構６５を駆動する。これにより、型締力が除去され、可動プラテン６２が固定プラテン６１に対してわずかに離間し、金型１００Ａおよび１００Ｂを交互に入れ替えることを可能にする空間が形成される。
【0086】
ステップＳ８では、成形動作位置１１から搬送装置３Ａに金型１００Ａを搬出または排出する。金型１００Ａが成形動作位置１１から排出された後、金型１００Ａは、所定の時間、適切な温度まで冷却される。金型は、通常、金型内を流れる流路を含み、温度調節器は、射出成形のために金型が準備されている間、ホースを介して、金型の表面上にて形成された流路の界面に接続される。特定の温度の流体は、金型を特定の温度に保つために、金型内の温度調節器から流れる。冷却工程を含む射出成形工程中には、流体が、通常、金型内部で流動する。
【0087】
通常、ステップＳ８後、金型１００Ａは、金型１００Ａ内に射出された溶融樹脂からまだ加熱した状態にある。温度調節器からの流体による冷却工程では、温度は所定の温度、例えば６０℃まで降下される。冷却工程は、冷却工程の開始から所定時間が経過するまで継続する。
【0088】
加熱冷却成形のようなある射出成形工程においては、冷却工程は、金型が射出装置から溶融樹脂を受け取る温度とは異なる所定の温度に金型を冷却するための専用の温度調節器を含む。
【0089】
ステップＳ９では、搬送装置３Ｂから成形動作位置１１に金型１００Ｂを搬入する。ステップＳ１０では、モータ６６を駆動して、可動プラテン６２を固定プラテン６１から離間させる。固定金型１０１は、固定機構６１０によって固定プラテン６１に固定され、可動金型１０２は、固定機構６１０によって可動プラテン６２に固定される。したがって、可動金型１０２が固定金型１０１から離間し、自己閉鎖部１０３の力に抗して金型１００Ｂが開放される。ステップＳ１１では、取出機７を駆動し、保持部７５Ｂを用いることによって、金型１００Ｂの可動金型１０２側に残っている成形品Ａと一体化した成形品Ｂを取り出し、射出成形機２の外部に搬送する。
【0090】
ステップＳ１２では、保持部７５Ａに保持されている成形品Ａを金型Ｂ内に配置する。ステップＳ１３では、金型１００Ｂの型締めを行う。ステップＳ１４では、アクチュエータ５５を駆動して射出装置５を移動させ、金型１００Ｂへの射出のための準備を行う。これにより、ノズル５２が金型１００Ｂに接触する。
【0091】
ステップＳ１５では、溶融樹脂の射出および保圧を行う。ステップＳ１６では、ステップＳ７と同様の処理である型締装置６に関する処理を行う。ステップＳ１７では、金型１００Ｂを成形動作位置１１から搬送装置３Ｂに搬出する。
【0092】
上述したように、本実施形態では、射出成形機２の外部にある搬送装置３Ａまたは３Ｂ上にて、金型１００Ａ／１００Ｂの冷却が行われる。また、一方の金型１００Ａまたは１００Ｂの冷却中には、他方の金型１００Ａまたは１００Ｂのために、射出成形機２により、成形品の取り出し→型締め→射出／保圧の各工程が行われる。開放および成形品の取り出しが射出成形機２による行われるため、搬送装置３Ａおよび３Ｂは、開放のための機能および成形品を取り出すための機能を含む必要がない。
【0093】
したがって、射出成形システム１へのコストアップを回避しつつ、１台の射出成形機２によって複数の金型１００Ａおよび１００Ｂを交互に入れ替えながら、成形品Ａと一体化した成形品Ｂを製造することが可能である。射出成形システム２は、成形品Ａの成形に続いて成形品Ｂを成形するので、予め大量の成形品Ａを製造する必要がない。これにより、成形品Ａの過剰在庫を蓄積するリスクを低減することができる。
【0094】
図８は、別の例示的な実施形態のチャック板の例示的な図である。図８は、軸７４ｄの先端に接続されたチャック板７４ｅを示す。チャック板７４ｅは、一方の面に複数の保持部７５Ａおよび他方の面に複数の保持部７５Ｂを含む。チャック板７４ｅを軸７４ｄを中心に回転させることで、成形品に対向する保持部を切り替えることができる。回転角度は１８０度に制限されない。保持部が成形品を適切にキャッチして保持できる角度であれば、どのような角度であってもよい。
【0095】
成形品を金型１００Ｂ内に配置する前に十分に冷却する必要がある場合には、金型１００Ａおよび１００Ｂの交換サイクルが１サイクル以上経過するまで、成形品Ａをテーブル上にて冷却することができる。この場合、成形品Ａは、冷却に必要なサイクル数よりも長い時間、テーブル上に配置することができる。これにより、１サイクル以上前に成形された成形品Ａを、金型１００Ｂ内に配置するための成形品として使うことを可能にする。
【0096】
金型１００Ａ／１００Ｂにセンサを設置して、成形品Ａが金型１００Ｂ内に配置されたことを検出することができる。センサは、金型１００Ｂ内に配置してもよいし、射出成形機２内の様々な位置に取り付けてもよい。センサとしては、圧力センサや光学センサを用いることができる。
【0097】
成形動作位置１１の近傍に設置されたカメラにより配置状態の画像を取得することができ、取得した画像に基づいて配置を判定することができる。
【0098】
取出機７が保持する成形品Ａの保持姿勢を調整するためのテーブルを用意することができる。成形品Ａの再配置は、テーブル上でも行うことができる。この場合、金型１００Ｂ内に成形品が配置されるような姿勢に保持を変更するために、テーブルの近傍や取出機７上に設置されたセンサを連結させる構成とすることができる。
【0099】
成形品Ａが不合格である場合には、成形品Ａを含む成形品Ｂは不合格となる。したがって、成形品Ａを金型１００Ｂに配置する前に、成形品Ａが合格であるかどうかを確認（検査）する必要がある。
【0100】
確認工程（検査工程）では、例えば、射出成形機２内に位置しているカメラが成形品の外観画像を撮影する。その撮影画像に基づいて、成形品の表面状態や形状を検査する。成形品は、撮像画像に基づいて、成形品の色を確認することもできる。確認工程では、Ｘ線などの放射線を用いて成形品の内部構造を撮影する画像撮影装置を用いることができる。また、射出成形機２の外部で成形品Ｂの確認工程を行う場合には、射出成形機２内にて行われる成形品Ａの確認工程のみが外観確認であることがある。
【0101】
確認工程では、成形品Ａが取出機７によって取り出され、１台以上のカメラで、成形品Ａが取出機７によって保持されている状態で外観画像を撮像し、撮像画像を解析して、成形品Ａが合格であるかどうかを示す結果が出力される。撮影画像は、特化したハードウェアで解析できる。
【0102】
取出機７により取り出された成形品Ａは、射出成形機２の外部の所定位置に配置することができ、成形品Ａの確認工程は、射出成形機２の外部で行うことができる。この場合、取出機７は、金型１００Ａから成形品Ａを取り出してから、金型１００Ｂに成形品Ａを配置するまでの間の時間、成形品Ａを保持し続けない。
【0103】
成形品が不合格であると判定されたあとは、いくつかの選択枝がある。第１の選択肢では、射出成形機２における成形動作位置１１から金型１００Ａを移動させず、金型１００Ａを用いた射出成形を再実行する。確認工程を行う前に、金型１００Ａを予め射出成形機２から移動させていた場合には、金型１００Ａを再度射出成形機２内へ移動させ、金型１００Ａを用いた射出成形を再度行う。その後、成形品Ａを再度確認する。成形品Ａが合格であると判定された場合には、成形品Ａを金型１００Ｂに配置する。成形品Ａが合格であると判定された場合には、金型１００Ａを射出成形機２から移動させ、金型１００Ｂを射出成形機２内に移動させる。
【0104】
第２の選択肢では、予め射出成形機２の外部において別の合格品を用意しておき、用意された成形品Ａが取出機７に保持され、不合格品に代えて使用される。この場合、コントローラ４は、成形品Ａが不合格であることを示す判定に基づいて、不合格品を取出機７から取り外し、不合格品を廃棄するように取出機７を制御する。準備された成形品Ａは、取出機７によって保持されて金型１００Ｂに配置される。成形品Ａが合格であると判定された場合には、金型１００Ａから取出機７によって取り外されたばかりの成形品Ａを金型１００Ｂに配置する。
【0105】
第３の選択肢では、取出機７は、成形品Ａを射出成形機２の外部の所定の位置に配置する。この場合、取出機７は、成形品Ａを所定の位置に配置した後、合格であると判定された別の成形品Ａを保持して金型１００Ｂに配置する。この流れは、成形品Ａを確認するために要する時間が比較的に長い場合に有効である。
【0106】
第２の選択肢では、一部の成形品Ａを予め製造しておくことが好ましい。すなわち、金型１００Ａを成形動作位置１１に配置し、合格の成形品Ａが所定数、例えば１０個生産されるまで射出成形を行う。射出成形機２は、金型１００Ａのみを用いた射出成形を行うモードで動作する。所定数の合格の成形品Ａが製造された場合には、射出成形機２は、射出成形に金型１００Ａと金型１００Ｂとが交互に使用されるモードに入る。第３のオプションでは、金型１００Ａのみを用いた射出成形を行うモードを実現することができる。
【0107】
第１の選択肢において成形品Ａが不良品と判定された後の射出成形工程、および予め所定数の成形品Ａを生産する射出成形工程においては、成形動作位置１１以外の位置で金型１００Ａを冷却する必要はない。言い換えれば、射出成形機２から金型１００Ａが搬出された状態において、金型１００Ａを冷却する必要がない。しかし、金型が搬送装置３Ａ／３Ｂ上にて冷却される場合の金型１００Ａ／１００Ｂに加わる圧力と、金型が射出成形機２内の成形動作位置１１において金型１００Ａ／１００Ｂが冷却される場合の金型１００Ａ／１００Ｂに加わる圧力との間には差があるため、金型１００Ａ／１００Ｂの品質が各ケース毎に異なる可能性がある。
【0108】
以上の射出成形工程において、金型１００Ａを成形動作位置１１から移動させた状態で、金型１００Ａを冷却することができる。金型１００Ａが成形動作位置１１にある状態で、金型１００Ａを冷却することができ、固定プラテン６１および可動プラテン６２を金型１００Ａから離間することができる。これにより、金型１００Ａに加わる圧力は、搬送装置３Ａ上にて金型１００Ａを冷却する状態と同様の圧力にする。
【0109】
なお、上述した実施形態では、金型１００Ａ／１００Ｂが成形動作位置１１にある状態で型締め、射出／保圧、型開き、取り出しが行われるが、これに限定されるものではない。成形動作位置１１において全ての工程を行う必要はない。工程の一部は、成形動作位置１１とは異なる位置で行うことができる。
【0110】
上記実施形態では、金型１００Ａ／１００Ｂが搬送機３Ａ／３Ｂ上にある状態で冷却工程が行われるが、これに限定されるものではない。搬送装置３Ａおよび３Ｂ上にて冷却工程を行う必要はない。冷却工程は、金型１００Ａ／１００Ｂが固定プラテン６１および可動プラテン６２に接触しない位置で行うことができる。例えば、金型１００Ａ／１００Ｂの一部が射出成形機２内にあり、金型の他の一部が射出成形機２外にある状態で冷却工程を行うことができる。搬送装置３Ａおよび３Ｂのいずれかの一部が射出成形機２内に位置する構成を採用する場合、金型１００Ａ／１００Ｂの一部が射出成形機２内にあり、金型１００Ａ／１００Ｂの他の一部が搬送装置３Ａ／３Ｂのいずれかにある状態で冷却工程を行うことができる。
【0111】
定義
明細書を参照する際、開示された実施例を完全に理解するために、具体的な詳細が記載されている。他の例では、本開示を不必要に長くしないように、周知の方法、手順、構成要素および回路は詳細に説明されていない。
【0112】
要素または部品が本明細書で「オン」、「反対の」、「～に接続される」、または「～と結合している」他の要素または部品として言及される場合、その要素または部品は、他の要素または部品上に直接、反対に、接続または結合され得るか、または介在する要素または部品が存在し得ることが理解されるべきである。対照的に、要素が「～に直接」、「～に直接接続される」、または「～と直接結合する」別の要素またはパーツとして参照される場合、介在する要素またはパーツは存在しません。使用される場合、用語「および／または」は、もし提供されるならば、関連するリストされた項目の一つ以上の任意の、そして全ての組み合わせを含む。
【0113】
「下」、「下に」、「低い」、「上の」、「アッパー」、「近位」、「遠位」などの空間的に相対的な用語を本明細書で使用して、様々な図に示されるように、１つの要素または特徴と別の要素または特徴との関係を説明することを容易にすることができる。しかしながら、空間的に相対的な用語は、図に示される配向に加えて、使用中または動作中の装置の異なる配向を包含することを意図していることを理解されたい。例えば、図中の装置がひっくり返された場合、「下に」または「～の下に」と記載された要素または特徴は、次に、他の要素または特徴に向けられる「上の」。したがって、「下に」のような相対的空間項は、上下の両方の向きを包含することができる。装置は、他の方法で配向されてもよく(９０度回転されてもよく、または他の配向でもよい)、本明細書で使用される空間的に相対的な記述子は、それに応じて解釈されるべきである。同様に、適用可能であれば、相対的空間用語「近位」および「遠位」も交換可能であり得る。
【0114】
本明細書で使用される「約」という用語は、例えば、１０％以内、５％以内、またはそれ以下を意味する。いくつかの実施形態では、用語「約」は、測定誤差内を意味してもよい。
【0115】
第１、第２、第３などの用語は、本明細書において、様々な要素、構成要素、領域、部品および／またはセクションを記述するために使用され得る。これらの要素、構成要素、領域、部品及び／又はセクションは、これらの用語によって限定されるべきではないことを理解されたい。これらの用語は、１つの要素、コンポーネント、リージョン、パーツ、またはセクションを別のリージョン、パーツ、またはセクションと区別するためにのみ使用されていました。したがって、以下に説明する第１の要素、構成要素、領域、部分、またはセクションは、本明細書の教示から逸脱することなく、第２の要素、構成要素、領域、部分、またはセクションと呼ぶことができる。
【0116】
本明細書で使用される用語は、特定の実施形態のみを説明するためのものであり、限定することを意図したものではない。本開示を説明する文脈において(特に以下の請求項の文脈において)用語「ａ」および「ａｎ」および「ｔｈｅ」および同様の言及を使用することは、本明細書に別段の指示がない限り、または明らかに文脈と矛盾しない限り、単数形および複数形の両方をカバーすると解釈されるべきである。「含む」、「有する」、「含む」、「含む」、「含む」、および「含む」という用語は、別段の記載がない限り、限定されない用語（つまり、「以下を含むがこれに限定されない」という意味です。）として解釈されるべきである。具体的には、これらの用語は、本明細書で使用される場合、記載された特徴、整数、ステップ、操作、要素、および／または構成要素の存在を明記するが、１つ以上の他の特徴、整数、ステップ、操作、要素、構成要素、および／または明示的に記載されていないそれらのグループの存在または追加を排除しない。本明細書における値の範囲の記載は、本明細書に別段の指示がない限り、範囲内にある個々の値を個別に参照する簡単な方法として機能することを単に意図しており、個々の値は本明細書に個々に記載されているかのように本明細書に組み込まれる。例えば、範囲１０～１５が開示される場合、１１、１２、１３、および１４も開示される。本明細書に記載される全ての方法は、本明細書に別段の指示がない限り、または文脈によって明らかに矛盾しない限り、任意の適切な順序で実施することができる。本明細書で提供される任意のおよび全ての例、または例示的な文言（例えば、「など」）の使用は、単に開示をより良く照明することを意図しており、他に請求されない限り、開示の範囲を限定するものではない。明細書のいかなる文言も、クレームされていない要素が開示の実施に不可欠であることを示すものと解釈してはならない。
【0117】
本開示の方法および組成物は、種々の実施形態の形態に組み込むことができ、そのうちのほんの少数が本明細書に開示されることが理解されよう。これらの実施形態の変形は、前述の説明を読むと、当業者には明らかになるであろう。本発明者らは、当業者がそのような変形例を適宜採用することを期待しており、本発明者らは、本明細書に具体的に記載されている以外の方法で本開示を実施することを意図している。従って、本開示は、適用法により許容されるように、本契約に添付された請求項に記載された主題のすべての修正及び均等物を含む。さらに、上述した要素のあらゆる可能な変形における任意の組み合わせは、本明細書に別段の指示がない限り、または文脈によって明らかに矛盾しない限り、本開示によって包含される。
【0118】
上記に開示された任意の例示的な実施形態の組み合わせも、本開示の実施形態として含まれる。上述の例示的な実施形態は例示的な実施形態を議論するが、これらの実施形態は限定的であるとは考えられない。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【手続補正書】
【提出日】2022-05-11
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の金型を交換しながら、射出成形機により成形品を製造するための方法であって、前記方法は、
前記射出成形機内の第１の金型を開き、前記第１の金型から前記成形品を取り出す第１の取り出し工程と、
前記第１の取り出し工程で取り出された前記成形品を確認して、前記成形品が合格品であるかどうかを判定する確認工程と、
前記第１の金型を閉じて、前記第１の金型への射出を行う第１の射出工程と、
前記第１の取り出し工程で取り出された前記成形品が合格品であると判定された場合、前記第１の射出工程後に前記射出成形機内の前記第１の金型を第２の金型に交換し、前記第２の金型から前記成形品を取り出す第２の取り出し工程と、
前記第１の取り出し工程で取り出された前記成形品が不合格品であると判定された場合、前記第１の射出工程後に前記第１の金型を前記第２の金型に交換せず、前記第１の金型から前記成形品を取り出す第３の取り出し工程とを備える方法。
【請求項2】
前記第１の金型の形状は、前記第２の金型の形状と異なる、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記確認工程は、前記成形品の撮像画像を解析することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項4】
前記確認工程は、前記第１の金型から前記第２の金型への交換を開始する前に完了する、請求項１に記載の方法。
【請求項5】
前記第１の取り出し工程で取り出された前記成形品が合格品であると判定された場合、前記第１の金型から取り出された前記成形品を前記第２の金型のキャビティに配置する配置工程と、前記成形品が配置された前記第２の金型を閉じて、前記第２の金型への射出を行う第２の射出工程をさらに備え、
前記第２の取り出し工程は、前記第２の射出工程の後に実行される、請求項１に記載の方法。
【請求項6】
前記配置工程は、前記第１の金型から取り出された前記成形品が不合格品であると判定された場合、前記不合格品とは異なる成形品であって、前記第１の金型から取り出され、合格品であると判定された前記成形品が、前記第２の金型内の前記キャビティに配置されることを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項7】
複数の金型を交互に入れ替えながら、射出成形機により成形品を製造するための方法であって、前記方法は、前記射出成形機内の第１の金型を開き、前記第１の金型から前記成形品を取り出す第１の取り出し工程と、
前記第１の取り出し工程で取り出された前記成形品を確認して、前記成形品が合格品であるかどうかを判定する確認工程と、
前記第１の金型を閉じて、前記第１の金型への射出を行う第１の射出工程と、
前記射出成形機内の前記第１の金型を第２の金型に交換する第１の交換工程と、
前記第１の取り出し工程で取り出された前記成形品が合格品である場合に、前記第１の交換工程後に、前記成形品を前記第２の金型から取り出す第２の取り出し工程と、
前記第１の取り出し工程で取り出された前記成形品が不合格品である場合に、前記第２の金型から前記成形品を取り出すことなく、前記射出成形機内の前記第２の金型を前記第１の金型に交換する第２の交換工程とを備える方法。
【請求項8】
前記第１の金型の形状は、前記第２の金型の形状と異なる、請求項７に記載の方法。
【請求項9】
前記確認工程は、前記成形品の撮像画像を解析することを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項10】
前記確認工程は、前記第１の金型から前記第２の金型への交換を開始する前に完了する、請求項７に記載の方法。
【請求項11】
前記第１の取り出し工程で取り出された前記成形品が合格品であると判定された場合に、前記第１の金型から取り出された前記成形品を前記第２の金型のキャビティに配置する配置工程と、前記成形品が配置された前記第２の金型を閉じて、前記第２の金型への射出を行う第２の射出工程とをさらに備え、
前記第２の取り出し工程は、前記第２の射出工程の後に実行される、請求項７に記載の方法。
【請求項12】
前記配置工程は、前記第１の金型から取り出された前記成形品が不合格品であると判定された場合に、前記不合格品とは異なる成形品であって、前記第１の金型から取り出され、合格品であると判定された前記成形品が、前記第２の金型内の前記キャビティに配置されることを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項13】
複数の金型を交互に入れ替えながら、射出成形機により成形品を製造するための方法であって、前記方法は、前記複数の金型毎に製造する予定の成形品の数を設定する設定工程と、
金型を開き、前記金型から前記成形品を取り出す取り出し工程と、
前記取り出し工程で取り出された前記成形品を確認して、前記成形品が合格品であるかどうかを判定する確認工程と、
前記確認工程の結果に基づいて、製造された前記成形品の数を更新する更新工程とを備える方法。
【請求項14】
前記複数の金型のそれぞれの形状は、互いに異なる、請求項１３に記載の方法。
【請求項15】
前記更新工程は、前記複数の金型のそれぞれについて製造済みの前記成形品の数を更新する、請求項１３に記載の方法。
【請求項16】
射出成形機と、前記射出成形機の一方側に配置され、金型を搬送するように構成される第１の搬送装置と、
前記射出成形機の他方側に配置され、金型を搬送するように構成される第２の搬送装置と、
制御ユニットを含む射出成形システムであって、
前記射出成形システムに対する改良は、
前記金型から取り出された成形品を確認して、前記成形品が合格品であるかどうかを判定するように構成される確認ユニットと、
前記確認ユニットの結果に基づいて、前記成形品の製造残数に関する情報を更新する前記制御ユニットとを含む射出成形システム。
【請求項17】
前記確認ユニットは、撮像を撮影するユニットである、請求項１６に記載の射出成形システム。
【請求項18】
前記成形品を前記金型から取り出すように構成される取り出しユニットをさらに備え、前記確認ユニットは、前記取り出しユニットに保持される前記成形品を確認する、請求項１６に記載の射出成形システム。
【請求項19】
前記金型から取り出された前記成形品が配置されるテーブルをさらに備え、前記確認ユニットは、前記テーブル上に配置される前記成形品を確認する、請求項１６に記載の射出成形システム。
【請求項20】
複数の金型を交換しながら、射出成形機により成形品を製造するための方法であって、前記方法は、前記射出成形機の成形動作位置に位置する第１の金型に材料を射出するための第１の射出工程と、
前記第１の射出工程において射出された前記材料から作られた成形品を前記第１の金型から取り出すための第１の取り出し工程と、
前記第１の金型に材料を射出するための第２の射出工程と、
前記第１の取り出し工程において取り出された前記成形品が合格品であるかどうかを判定する判定工程と、
前記第２の射出工程において射出された材料から作られた成形品を前記第１の金型から取り出すための第２の取り出し工程と、
前記判定工程の後、前記第２の取り出し工程の前に、前記第１の金型を前記成形動作位置から搬出し、第２の金型を前記成形動作位置に搬入するための交換工程とを備え、
前記第２の金型は前記第１の金型と異なる、方法。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0011】
本開示の少なくとも一つの態様によれば、複数の金型を交換しながら、射出成形機により成形品を製造するための方法であって、前記射出成形機内の第１の金型を開き、前記第１の金型から前記成形品を取り出す第１の取り出し工程と、前記第１の取り出し工程で取り出された前記成形品を確認して、前記成形品が合格品であるかどうかを判定する確認工程と、前記第１の金型を閉じて、前記第１の金型への射出を行う第１の射出工程と、前記第１の取り出し工程で取り出された前記成形品が合格品であると判定された場合、前記第１の射出工程後に前記射出成形機内の前記第１の金型を第２の金型に交換し、前記第２の金型から前記成形品を取り出す第２の取り出し工程と、前記第１の取り出し工程で取り出された前記成形品が不合格品であると判定された場合、前記第１の射出工程後に前記第１の金型を前記第２の金型に交換せず、前記第１の金型から前記成形品を取り出す第３の取り出し工程とを含む方法。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0079】
この処理の流れの開始時には、樹脂が射出された金型１００Ｂが射出成形機２から搬送装置３Ｂに搬出されている。次の説明では、この工程に続く工程を説明する。図９のステップＳ９０１では、冷却された金型１００Ａを射出成形機２に搬入する。金型Ａは、前サイクル中に射出されてから、冷却工程で硬化させた樹脂から作った成形品Ａを含んでいる。ステップＳ９０２では、モータ６６を駆動して、可動プラテン６２を固定プラテン６１から遠ざける。固定金型１０１は、固定機構６１０によって固定プラテン６１に固定され、可動金型１０２は、固定機構６１０によって可動プラテン６２に固定される。これにより、可動金型１０２が固定金型１０１から離間し、金型１００Ａが開放される。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0080】
ステップＳ９０３では、取出機７は、保持部７５Ａを駆動して、金型１００Ａの可動金型１０２側に残っている成形品Ａを取り出す。取り出された成形品Ａは、ステップＳ９１２の工程まで保持部７５Ａに保持され続ける。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0081】
ステップＳ９０４では、型締装置６は、モータ６６を駆動してトグル機構６５を駆動し、固定プラテン６１および可動プラテン６２による金型１００Ａの型締めを行う。
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0082】
ステップＳ９０５では、射出装置５により金型１００Ａへの射出のための準備が行なわれる。射出装置５は、アクチュエータ５５を駆動して、射出装置５を移動させ、ノズル５２を金型１００Ａに接触するように移動させる。
【手続補正7】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0083】
ステップＳ９０６では、溶融樹脂の射出および保圧を行う。射出装置５を駆動して、ノズル５２から溶融樹脂を金型１００Ａ内のキャビティに充填し、樹脂の固化による体積減少を補うために樹脂を金型１００Ａ内に高圧で押し込む。実際の型締力は、ステップＳ９０６の処理中にセンサ６８によって測定される。成形中には、金型１００Ａの温度が徐々に上昇するため、金型１００Ａは熱膨張する。初期の型締力と一定時間が経過後の型締力との間に差が生じる場合がある。したがって、センサ６８による測定結果に基づいて、次の型締めのときの型締力を補正することが可能となる。
【手続補正8】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0084】
型締力の調整は、モータ６７を駆動して、タイバー６４に対する可動プラテン６３の位置を調整することにより行われる。これにより、センサ６８の測定結果に基づいて、タイバー６４に対する可動プラテン６３の位置の初期値を補正して型締力を調整することにより、型締力の精度を高めることを可能にする。なお、可動プラテン６３のタイバー６４に対する位置調整は、任意のタイミング（例えば、図９のフローチャートにおけるステップＳ９０６、ステップＳ９０７、ステップＳ９１３～Ｓ９１５）で行うことができる。
【手続補正9】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0085】
ステップＳ９０７では、型締装置６に関する処理を行う。まず、固定機構６１０による金型１００Ａのロッキングを解除する。モータ６６を駆動して、トグル機構６５を駆動する。これにより、型締力が除去され、可動プラテン６２が固定プラテン６１に対してわずかに離間し、金型１００Ａおよび１００Ｂを交互に入れ替えることを可能にする空間が形成される。
【手続補正10】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0086】
ステップＳ９０８では、成形動作位置１１から搬送装置３Ａに金型１００Ａを搬出または排出する。金型１００Ａが成形動作位置１１から排出された後、金型１００Ａは、所定の時間、適切な温度まで冷却される。金型は、通常、金型内を流れる流路を含み、温度調節器は、射出成形のために金型が準備されている間、ホースを介して、金型の表面上にて形成された流路の界面に接続される。特定の温度の流体は、金型を特定の温度に保つために、金型内の温度調節器から流れる。冷却工程を含む射出成形工程中には、流体が、通常、金型内部で流動する。
【手続補正11】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0087】
通常、ステップＳ９０８の後、金型１００Ａは、金型１００Ａ内に射出された溶融樹脂からまだ加熱した状態にある。温度調節器からの流体による冷却工程では、温度は所定の温度、例えば６０℃まで降下される。冷却工程は、冷却工程の開始から所定時間が経過するまで継続する。
【手続補正12】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0089】
ステップＳ９０９では、搬送装置３Ｂから成形動作位置１１に金型１００Ｂを搬入する。ステップＳ９１０では、モータ６６を駆動して、可動プラテン６２を固定プラテン６１から離間させる。固定金型１０１は、固定機構６１０によって固定プラテン６１に固定され、可動金型１０２は、固定機構６１０によって可動プラテン６２に固定される。したがって、可動金型１０２が固定金型１０１から離間し、自己閉鎖部１０３の力に抗して金型１００Ｂが開放される。ステップＳ９１１では、取出機７を駆動し、保持部７５Ｂを用いることによって、金型１００Ｂの可動金型１０２側に残っている成形品Ａと一体化した成形品Ｂを取り出し、射出成形機２の外部に搬送する。
【手続補正13】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0090】
ステップＳ９１２では、保持部７５Ａに保持されている成形品Ａを金型Ｂ内に配置する。ステップＳ９１３では、金型１００Ｂの型締めを行う。ステップＳ９１４では、アクチュエータ５５を駆動して射出装置５を移動させ、金型１００Ｂへの射出のための準備を行う。これにより、ノズル５２が金型１００Ｂに接触する。
【手続補正14】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0091】
ステップＳ９１５では、溶融樹脂の射出および保圧を行う。ステップＳ９１６では、ステップＳ９０７と同様の処理である型締装置６に関する処理を行う。ステップＳ９１７では、金型１００Ｂを成形動作位置１１から搬送装置３Ｂに搬出する。
【国際調査報告】