JP2997137B2 - 竪型ロータリ式射出成形機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数色あるいは複数種
類の樹脂を使用して多色成形、多層成形等の複合成形品
を射出成形する竪型ロータリ式射出成形機に関し、詳し
くは、ロータリテーブルの回転駆動源としてサーボモー
タを用いた竪型ロータリ式射出成形機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、固定盤およびロータリテーブルに
ロータリテーブルの回転軸を中心として互いに１８０度
あるいは１２０度等の角度で設置された下型および上型
とを、ロータリテーブルの１８０度単位あるいは１２０
度単位等の複数の回転位置ごとに順次組み合わせて射出
成形を繰り返し、複合成形品を成形する竪型ロータリ式
射出成形機が知られている。これらの竪型ロータリ式射
出成形機でロータリテーブルを設定された回転位置に対
応させて回転させる機構としてはカム機構を利用した機
械式の割出装置が使用されていた。この機械式の割出装
置を使用した場合、現在市販されている一般的なもの
は、例えば２段階の割出し角度を設定して反転して戻す
際に２段階に停止するという問題がある。また、射出成
形のサイクルアップを図るための種々の技術が提案され
ていた。さらに、品質のよい成形品を得るには上型と下
型とからなる金型を正確に型閉、型締する必要があり、
このためには上型が装着されているロータリテーブルを
正確な回転位置に保持して型閉、型締することが求めら
れていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】射出成形のサイクルア
ップには、停止しているロータリテーブルを速やかに最
高回転速度まで加速し、また最高回転速度から速やかに
減速して停止することが有効である。また、この際の最
高回転速度を向上させることも有効である。

【０００４】ところが、上型を装着したロータリテーブ
ルの慣性モーメントが大きいことから、ロータリテーブ
ルを速やかに加速し、速やかに停止させることは困難で
あった。特に、高速で回転するロータリテーブルを停止
した際には、ロータリテーブルがわずかに揺動すること
があった。このような場合には、正確に型閉するために
揺動が治まるのを待って型閉する必要があり、ロータリ
テーブル停止時の揺動がサイクルアップを阻害すること
があった。また、この揺動が治まりきらないうちに型閉
すると、正確な型閉が実現されないことがあった。ある
いは、この揺動を防止しつつ速やかに停止させるために
回転速度を低くすると、射出成形の１サイクルに要する
時間が長くなりサイクルアップに反することとなってし
まう。

【０００５】そこで、本発明はロータリテーブルを速や
かに最高回転速度まで加速し、かつ最高回転速度から速
やかに減速して正確に停止させることで射出成形のサイ
クルアップが可能で、しかも正確な型閉が可能な竪型ロ
ータリ式射出成形機を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するた
め、本発明の竪型ロータリ式射出成形機は、水平方向に
沿って配される固定盤と、該固定盤に相対向して設置さ
れ上下動して前記固定盤との相対位置を変動可能な可動
盤と、前記可動盤を上下方向に駆動する上下駆動機構
と、前記可動盤の下面に該可動盤とともに上下動可能に
配されかつ周方向に沿って正逆回転可能なロータリテー
ブルと、該ロータリテーブルを正逆回転駆動するサーボ
モータ駆動機構と、前記ロータリテーブルの設定された
基準位置からの回転角度を検出する回転角度検出手段と
を備え、前記固定盤に設置された複数の下型と該下型と
対向して前記ロータリテーブルに設置された複数の上型
とからなる複数組の金型を前記ロータリテーブルの複数
の回転位置にて同時に圧締可能な竪型ロータリ式射出成
形機において、前記サーボモータ駆動機構が、加速時に
は、複数の加速段階と前記ロータリテーブルの前記回転
角度に応じて前記複数の加速段階間に少なくとも１回設
定される等速段階とからなる加速ステップにより前記ロ
ータリテーブルを所定の回転速度まで加速し、減速時に
は、複数の減速段階と前記ロータリテーブルの前記回転
角度に応じて前記複数の減速段階間に少なくとも１回設
定される等速段階とからなる減速ステップにより前記ロ
ータリテーブルを減速して停止させることを特徴とす
る。

【０００７】

【作用】上記構成の竪型ロータリ式射出成形機において
は、射出成形に先だって、固定盤に複数の下型が装着さ
れ、固定盤に相対向して設置された可動盤の下面に配さ
れたロータリテーブルには、下型に応じた形状の上型が
下型と同数装着される。

【０００８】まず、上下駆動機構を操作して可動盤およ
びロータリテーブルを下降させて複数組の上型と下型と
からなる金型を型閉し型締する。これに続いて金型内に
溶融樹脂が射出され第１層が成形される。この後、上下
駆動機構を操作して可動盤およびロータリテーブルを上
昇させて型開する。この際、成形された第１層は上型に
付着して保持されている。

【０００９】型開後、サーボモータ駆動機構が、下型お
よび上型の配置に応じて設定されたロータリテーブルの
回転位置となるように、ロータリテーブルを回転駆動す
る。この際、サーボモータ駆動機構には、まず加速ステ
ップによりロータリテーブルを加速する。加速ステップ
にては、サーボモータ駆動機構は停止状態のロータリテ
ーブルを設定された加速条件で回転加速する（第１の加
速段階）。回転角度検出手段にてロータリテーブルが等
速回転開始を設定された回転角度にあることが検出され
ると、サーボモータ駆動機構は、ロータリテーブルを等
速回転駆動する（等速段階）。さらに、回転角度検出手
段にてロータリテーブルが等速回転終了を設定された回
転角度にあることが検出されると、サーボモータ駆動機
構はロータリテーブルの回転を加速する（第２の加速段
階）。また、設定により第３以下の加速段階および等速
段階を実施する。こうして複数の加速段階とこれら複数
の加速段階間に少なくとも１回設定される等速段階とか
らなる加速ステップにて、ロータリテーブルが所定の回
転速度まで加速される。

【００１０】続いて、回転角度検出手段にてロータリテ
ーブルが減速ステップ開始を設定された回転角度にある
ことが検出されると、サーボモータ駆動機構は所定の回
転速度にあるロータリテーブルを設定された減速条件で
減速する（第１の減速段階）。回転角度検出手段にてロ
ータリテーブルが等速回転開始を設定された回転角度に
あることが検出されると、サーボモータ駆動機構はロー
タリテーブルを等速回転駆動する（等速段階）。さら
に、回転角度検出手段にてロータリテーブルが等速回転
終了を設定された回転角度にあることが検出されると、
サーボモータ駆動機構はロータリテーブルの回転を減速
する（第２の減速段階）。また、設定により第３以下の
減速段階および等速段階を実施する。こうして複数の減
速段階とこれら複数の減速段階間に少なくとも１回設定
される等速段階とからなる減速ステップにて、ロータリ
テーブルが減速されて設定された回転位置にて停止され
る。

【００１１】等速段階を介在させて、複数の加速段階に
てロータリテーブルを加速するので、慣性モーメントが
大きいロータリテーブルでも速やかに加速して最高回転
速度に至らせることができる。また、等速段階を介在さ
せた複数の減速段階にてロータリテーブルを減速するの
で、慣性モーメントが大きいロータリテーブルを速やか
に減速して正確に停止させることができる。しかも停止
時におけるロータリテーブルの揺動は生じない。このよ
うに、ロータリーテーブルを速やかに最高回転速度まで
加速し、さらに最高回転速度から速やかに減速して正確
に停止させることができるので、射出成形のサイクルア
ップが可能となり、しかも正確な型閉が実現される。

【００１２】

【実施例】次に、本発明の好適な一実施例を図面を参照
して説明する。まず、図１を参照して本実施例の竪型ロ
ータリ式射出成形機１０の構成を説明する。図示しない
基盤に固着されている架台１２上に固定盤１４が載置さ
れている。この固定盤１４上には、二つの金型の下型１
６ａ、１６ｂが設置されている。また、固定盤１４に
は、矢印Ｘで示す鉛直方向に沿って４本の円柱状のステ
ー１８が立設されている。このステー１８には、ステー
１８が摺動可能に挿通する４箇所の摺動部２０を備えた
可動盤２２が装着されている。

【００１３】可動盤２２の下方には矢印Ｙで示す水平方
向に沿って回転可能な２段円盤状のロータリテーブル２
４が配置されている。このロータリテーブル２４には、
固定盤１４上のそれぞれの下型１６ａ、１６ｂと対にな
る上型２６ａ、２６ｂが取り付けられている。これら下
型１６ａ、１６ｂと上型２６ａ、２６ｂとで成形金型２
７を構成することになる。また、可動盤２２上には、回
転駆動部２８が設置されている。この回転駆動部２８
は、ロータリテーブル２４を回転駆動させるものである
が、その詳細は後述する。

【００１４】さらに、可動盤２２には、一対の型締ピス
トンロッド３０ａ、３０ｂが連結されている。この型締
ピストンロッド３０ａ、３０ｂは可動盤２２の上方にて
ステー１８に固定されている上盤３２を貫通し、上盤３
２に装着されている一対の型締シリンダ３４ａ、３４ｂ
内に摺動可能に挿通しているピストン（図示略）に連結
されている。型締シリンダ３４ａ、３４ｂは、図示しな
い油圧装置による作動油の給排に応じて、型締ピストン
ロッド３０ａ、３０ｂを矢印Ｘ方向に沿って往復駆動可
能である。また、可動盤２２およびロータリテーブル２
４は、型締ピストンロッド３０ａ、３０ｂの往復動に応
じて往復駆動される。これにより、型締シリンダ３４
ａ、３４ｂへの作動油の給排を操作することによって可
動盤２２およびロータリテーブル２４を上昇下降駆動可
能である。あわせて、ロータリテーブル２４に装着され
ている上型２６ａ、２６ｂを下型１６ａ、１６ｂに近
接、離隔させての型閉、型締および型開の各操作が可能
である。すなわち、型締ピストンロッド３０ａ、３０ｂ
および型締シリンダ３４ａ、３４ｂにて、本発明におけ
る上下駆動機構を構成している。

【００１５】次に図２を参照して回転駆動部２８および
ロータリテーブル２４の詳細構造を説明する。回転駆動
部２８は、駆動源としてのサーボモータ３６、サーボモ
ータ３６の回転軸に連結されたウォーム３８並びにウォ
ーム３８と歯合するウォームホイル４０、ウォームホイ
ル４０と同軸に連結された第１ギヤ４２、第１ギヤ４２
と平行な回転軸を有して第１ギヤ４２と歯合する第２ギ
ヤ４４、第２ギヤ４４と同芯で第２ギヤ４４に挿通して
固定されている中空のシャフト４６およびウォーム３８
に連結されてウォーム３８の回転数を検出してこれに応
じた信号を出力可能なエンコーダ４８とで構成されてい
る。

【００１６】上記第１ギヤ４２と第２ギヤ４４とは、そ
れぞれの軸方向に沿って、相互の相対位置を微小変動可
能である。また、シャフト４６は可動盤２２とシャフト
４６とに介装されたスラスト自動調芯ころ軸受け４９に
て軸方向に沿って微小移動可能に支承され、かつ可動盤
２２を貫通してロータリテーブル２４に連結されてい
る。これにより、ロータリテーブル２４はシャフト４６
を介して可動盤２２に懸架されている。

【００１７】ロータリテーブル２４を支えるシャフト４
６にはロータリテーブル２４の荷重が矢印Ｂ方向に沿っ
て作用するので、シャフト４６はスラスト自動調芯ころ
軸受け４９による支承力に抗してわずかに矢印Ｂ方向に
移動した状態にある。このため可動盤２２とロータリテ
ーブル２４との間には、該シャフト４６の矢印Ｂ方向に
沿った移動量に応じた空隙が形成されている。

【００１８】一方、サーボモータ３６には図示省略した
電源装置からの駆動電力が供給されて、矢印Ｐ方向に沿
って回転駆動可能である。上述のウォーム３８、ウォー
ムホイル４０、第１ギヤ４２、第２ギヤ４４およびシャ
フト４６により、サーボモータ３６の矢印Ｐ方向の回転
を矢印Ｑ方向の回転に変換してロータリテーブル２４を
矢印Ｑで示す方向に回転駆動可能である。この際ロータ
リテーブル２４と可動盤２２との間には上述した間隙が
形成されているので、ロータリテーブル２４の回転時に
両者が接触することはない。このため、ロータリテーブ
ル２４の回転は滑らかなものとなるとともに、両者の接
触による金属細片などの異物発生は防止される。また、
可動盤２２およびロータリテーブル２４が型締ピストン
ロッド３０ａ、３０ｂを介して型締シリンダ３４ａ、３
４ｂによって駆動されて型閉、型締される際には、成形
金型２７を介してロータリテーブル２４に矢印Ｂとは逆
方向に沿って作用する力によってロータリテーブル２４
は可動盤２２に密接可能である。この際には、シャフト
４６は矢印Ｂとは逆方向に沿って微小移動し、第２ギヤ
４４と第１ギヤ４２との軸方向に沿った相対位置も、こ
のシャフト４６の移動に応じて変化する。

【００１９】なお、エンコーダ４８からの出力は、エン
コーダ４８と電気的に接続されている制御ユニット５０
に入力可能である。この、制御ユニット５０はサーボモ
ータ３６とも電気的に接続されており、制御ユニット５
０からの制御信号をサーボモータ３６に入力可能となっ
ている。これら回転駆動部２８を構成するサーボモータ
３６〜エンコーダ４８とこの制御ユニット５０とで、本
発明のサーボモータ駆動機構を構成している。

【００２０】図６に示すように、制御ユニット５０はパ
ターン選択ディジタルスイッチ５２、最高速度設定ディ
ジタルスイッチ５４およびモードセレクタ５６を備え、
周知のマイクロコンピュータ（図示省略）を内蔵してい
る。このマイクロコンピュータにはあらかじめ各種処理
を実行するためのプログラムが格納されており、制御ユ
ニット５０は該プログラムや外部から入力される各種の
指示に従っての制御処理を実行可能である。また、制御
ユニット５０は、エンコーダ４８からの信号によりサー
ボモータ３６の回転数を検出可能であるとともに、エン
コーダ４８の信号を積算することで該積算値に対応する
ロータリテーブル２４の基準位置からの回転角度を検出
可能である。したがって、制御ユニット５０はエンコー
ダ４８とともに回転角度検出手段としての機能をも備え
ることになる。

【００２１】図６および図７を参照して、モード、パタ
ーンおよび最高速度の設定について説明する。まず、モ
ードセレクタ５６で選択可能なモードは４種類あるが、
このうちモード０はロータリテーブル２４を回転させな
いモードであるので、その際のパターンおよび最高速度
の設定はない。

【００２２】図７に示すように、モード１はロータリテ
ーブル２４を原点から１２０°回転させ（パターン
１）、次に同方向に１２０°回転させ（パターン２）、
最後に２４０°戻して（パターン３）原点に回帰させる
モードである。モード２は、ロータリテーブル２４を原
点から２４０°回転させ（パターン４）、次に１２０°
戻す方向に回転させ（パターン５）、さらに１２０°戻
して（パターン６）原点に回帰させるモードである。モ
ード３はロータリテーブル２４を原点から１８０°回転
させ（パターン７）、次に１８０°戻す方向に回転させ
て（パターン８）、原点に回帰させるモードである。

【００２３】最高速度の設定は、各モード１〜３を構成
するパターン毎に、オペレータによって設定される。例
えば、モード１の各パターンについて最高速度を設定す
る場合、まずモードセレクタ５６にてモード１を選択す
る。その後、パターン選択ディジタルスイッチ５２をＰ
１に操作してパターン１を選択する。次いで最高速度設
定ディジタルスイッチ５４を、例えば８０とセットす
る。これによって、パターン１の最高速度が、定格速度
の８０％に設定される。同様にパターン選択ディジタル
スイッチ５２をＰ２、Ｐ３としてパターン２、パターン
３の最高速度を設定する。モード２あるいはモード３に
おける各パターンの最高速度の設定も同様である。

【００２４】こうしてオペレータによって最高速度が設
定されると、制御ユニット５０にては、設定された最高
速度に応じて各パターン１〜８について図８に例示する
ような加減速モデルが作成される。図８に示す例につい
て説明すると、Ａ１、Ａ２およびＡ３は加速段階、Ｃ
１、Ｃ２、Ｃ４およびＣ５は等速段階、Ｒ１、Ｒ２およ
びＲ３は減速段階であり、Ｃ３は設定された最高速度で
の等速状態を表している。Ａ１〜Ａ３の加速率、Ｒ１〜
Ｒ３の減速率、加速または減速を開始すべきロータリテ
ーブル２４の回転角度およびＣ１〜Ｃ５の速度は予め設
定された条件に応じて制御ユニット５０にて自動的に決
定される。

【００２５】ここで再び、可動盤２２およびロータリテ
ーブル２４の説明に戻る。図２および図３に示すよう
に、図３にて左側に位置する可動盤２２の２箇所の摺動
部２０付近に、ロータリテーブル２４の回転接線方向に
沿った軸を有する油圧シリンダ５８および油圧ピストン
６０を備えた緩衝機構６２ａおよび同様の緩衝機構６２
ｂが設けられている。また、ロータリテーブル２４には
油圧ピストン６０の軸方向に沿って油圧ピストン６０の
当接端６０ａに当接可能な当接部６４ａ、６４ｂを備え
た張り出し部材６６ａおよび張り出し部材６６ｂが、ロ
ータリテーブル２４の中心を頂点として約６０°の角を
なす位置に設けられている。これにより、ロータリテー
ブル２４が矢印Ｒ方向にそって回転した場合は、緩衝機
構６２ａに当接部６４ａが当接可能であり、ロータリテ
ーブル２４が矢印Ｌ方向にそって回転した場合は、緩衝
機構６２ｂに当接部６４ｂが当接可能である。ただし、
通常の運転時にはロータリテーブル２４は緩衝機構６２
ａと当接部６４ａとの間および緩衝機構６２ｂと当接部
６４ｂとの間に、それぞれ所定の空間を保持する位置に
て回転を停止するので緩衝機構６２ａと当接部６４ａお
よび緩衝機構６２ｂと当接部６４ｂとは互いに接触しな
い。すなわち、通常運転時におけるロータリテーブル２
４は、上記の緩衝機構６２ａ、６２ｂと当接部６４ａ、
６４ｂとが接触しない回転角度の範囲内で、矢印Ｒおよ
び矢印Ｌ方向に沿って回転位置を変化させることにな
る。本実施例では、このロータリテーブルの回転角度範
囲は１８０°に設定されている。

【００２６】図５に示すように、緩衝機構６２ａ、６２
ｂは油圧シリンダ５８に挿通する油圧ピストン６０とで
構成されている。この油圧シリンダ５８には、作動油で
満たされている油室５８ａに連通する通油孔５８ｂが設
けられている。さらに、通油孔５８ｂには図５（ｂ）に
示すリリーフ回路６８が接続されている。リリーフ回路
６８は、通油孔５８ｂに連通する第１油路７０、第１油
路７０と逆止弁７２を介して接続する第２油路７４、第
１油路７０から分岐する第３油路７５および第２油路７
４の逆止弁７２とは逆の端に設置されたリリーフバルブ
７８にて構成されている。また、第３油路７５の他端は
逆止弁７６を介して油圧ポンプ（図示省略）に接続され
ている。この油圧ポンプから、逆止弁７６および第３油
路７５を介して、第１油路７０に作動油が供給される構
成となっている。これにより、矢印Ｚ方向に沿って油圧
ピストン６０が押圧され、油室５８ａおよび通油孔５８
ｂ内の作動油を介してリリーフ回路６８に及ぼされる圧
力がリリーフバルブ７８の設定圧を越えた際には、リリ
ーフバルブ７８を経て作動油をパージして減圧可能であ
るとともに、該作動油のパージに応じて油圧ピストン６
０を矢印Ｚ方向に沿って移動させることが可能である。

【００２７】図３および図４に示すように、可動盤２２
の図３における左側中央部には、可動盤２２の軸方向に
沿って往復動する位置決めピン８０を備えた位置決め機
構８２が設置されている。図４に示すように、この位置
決め機構８２は、複数のボルト８４を介して可動盤２２
に取り付けられている。ボルト８４に連結された略直方
体状の部分がピン駆動部８６であり、ピン駆動部８６に
往復動可能に挿通する駆動部材８８を備えている。この
駆動部材８８のピン駆動部８６からは露出している先端
部には位置決めピン８０が連結されている。これによ
り、位置決めピン８０は駆動部材８８を介してピン駆動
部８６によって、矢印Ｕ方向および矢印Ｄ方向に沿って
上下に駆動される。

【００２８】さらに、ロータリテーブル２４には、位置
決めピン８０に対応する位置に、位置決めピン８０が嵌
入可能な位置決め孔９０ａが設けられている。このた
め、位置決めピン８０が矢印Ｄ方向に沿って下降した際
には、位置決めピン８０の先端が位置決め孔９０ａに嵌
入して可動盤２２とロータリテーブル２４との周方向に
沿った相対位置を固定可能である。また、位置決めピン
８０が矢印Ｕ方向に上昇した際には、位置決めピン８０
は位置決め孔９０ａから離脱した状態となり、可動盤２
２とロータリテーブル２４との周方向の相対位置は固定
されない。図４において、中心線を境にして図示左側は
位置決めピン８０が矢印Ｕ方向に沿って上昇した位置に
ある状態を、図示右側は位置決めピン８０が矢印Ｄ方向
に沿って下降して先端を位置決め孔９０ａに嵌入させた
状態を示す。

【００２９】ロータリテーブル２４には、この位置決め
孔９０ａと１８０°の回転対称となる位置に位置決め孔
９０ｂが設けられている。従って、ロータリテーブル２
４が回転して可動盤２２との相対回転位置が１８０°変
位すると、位置決め機構８２が位置決め孔９０ｂと対応
する位置になる。この際、位置決めピン８０を矢印Ｄ方
向に沿って下降させて位置決めピン８０の先端を位置決
め孔９０ｂに嵌入させることが可能である。これによ
り、可動盤２２とロータリテーブル２４との相対回転位
置を、位置決めピン８０が位置決め孔９０ａと嵌合した
状態および位置決めピン８０が位置決め孔９０ｂと嵌合
した状態の、相互に１８０°変位した状態で固定可能で
ある。

【００３０】この位置決めピン８０が位置決め孔９０ａ
および位置決め孔９０ｂとそれぞれ嵌合した状態で可動
盤２２およびロータリテーブル２４が下降して固定盤１
４に近接すると、ロータリテーブル２４に設置されてい
る上型２６ａ、２６ｂが固定盤１４に設置されている下
型１６ａ、１６ｂと正確に接合して型閉、型締される。
従って、位置決め機構８２は位置決め孔９０ａ、９０ｂ
に位置決めピン８０を嵌入することによってロータリテ
ーブル２４と可動盤２２との相対位置を固定するととも
に、ロータリテーブル２４と固定盤１４との相対位置を
適正に固定する作用を奏する。

【００３１】次に、上記構成の竪型ロータリ式射出成形
機１０の作動について説明する。竪型ロータリ式射出成
形機１０の稼働に先だって、予めロータリテーブル２４
の回転位置を設定する。成形品に応じたロータリテーブ
ル２４の回転位置は、制御ユニット５０のモードセレク
タ５６にてモードを選択することで自動的に設定され
る。例えばモード３を選択した場合、基準位置から時計
回りに１８０°回転して停止後、逆方向に１８０°回転
して基準位置に戻ることの繰り返しとなる。次に、パタ
ーン選択ディジタルスイッチ５２をＰ７に操作してパタ
ーン７を選択し、最高速度設定ディジタルスイッチ５４
を、例えば８０とセットする。これにより定格最高回転
速度の８０％に相当する速度が最高速度として設定され
る。同様にパターン８の最高速度を、例えば８０とセッ
トする。オペレータによって最高速度が設定されると、
制御ユニット５０にては、設定された最高速度に応じて
各パターン７、８について図８に例示するような加減速
モデルが設定される。すなわち、加速率Ａ１、Ａ２並び
にＡ３、等速段階の回転速度Ｃ１、Ｃ２、Ｃ４並びにＣ
５、減速率Ｒ１、Ｒ２並びにＲ３および加速または減速
を開始すべきロータリテーブル２４の回転角度が、上記
設定された最高速度Ｃ３に応じて制御ユニット５０にて
自動的に決定される。オペレータは、モードと該モード
に対応するパターン毎の最高速度を設定した後、竪型ロ
ータリ式射出成形機１０を始動する。

【００３２】竪型ロータリ式射出成形機１０が始動され
ると、制御ユニット５０は図９に示す制御を実行する。
この制御においては、まず制御ユニット５０はいずれの
モードが選択されているかを判定する（ステップ１００
０）。モード１が選択されていると判定した場合は、パ
ターン１によるロータリテーブル２４の回転制御を実行
する（ステップ２０００）。続いてパターン２によるロ
ータリテーブル２４の回転制御を実行する（ステップ３
０００）。さらにパターン３によるロータリテーブル２
４の回転制御を実行する（ステップ４０００）。また、
モード２が選択されていると判定した場合は、パターン
４によるロータリテーブル２４の回転制御を実行する
（ステップ５０００）。続いてパターン５によるロータ
リテーブル２４の回転制御を実行する（ステップ６００
０）。さらにパターン６によるロータリテーブル２４の
回転制御を実行する（ステップ７０００）。あるいはモ
ード３が選択されていると判定した場合は、パターン７
によるロータリテーブル２４の回転制御を実行する（ス
テップ８０００）。続いてパターン８によるロータリテ
ーブル２４の回転制御を実行する（ステップ９００
０）。いずれかのモードによる制御を実行した後、リタ
ーンする。

【００３３】これら制御ユニット５０によって実行され
るパターン１〜パターン８に対応する制御について、図
８おおよび図１０を参照して説明する。例えば上記ステ
ップ１０００にてモード３が選択されていると制御ユニ
ット５０が判断すると、制御ユニット５０は図１０に示
すパターン７ルーチンをスタートする。制御ユニット５
０は、回転駆動部２８のサーボモータ３６に、予め設定
されているロータリテーブル２４の加速率Ａ１に応じた
回転数での回転を指示する（ステップ８０１０）。続い
てエンコーダ４８から制御ユニット５０に入力される信
号にて、加速率Ａ１での加速によってロータリテーブル
２４の回転速度が予め設定されている速度Ｃ１に達した
かを判定する（ステップ８０２０）。この際、ロータリ
テーブル２４の検出された回転速度と設定された回転速
度Ｃ１とが設定された誤差の範囲であれば、ロータリテ
ーブル２４の回転速度はＣ１に達したと判定される。以
下のステップにおけるロータリテーブル２４の回転速度
の判定においても同様である。ここでロータリテーブル
２４の回転速度＜Ｃ１と判定された場合はステップ８０
１０へ回帰し、ロータリテーブル２４の回転速度＝Ｃ１
と判定された場合は次ステップへ進む。次ステップへ進
むと制御ユニット５０は、サーボモータ３６の回転数を
ロータリテーブル２４の回転速度Ｃ１に対応する回転数
に保持するよう指示する（ステップ８０３０）。さら
に、エンコーダ４８からの信号により、ロータリテーブ
ル２４の回転角度が加速率Ａ２での加速段階を開始すべ
き回転角度に達したかを判定する（ステップ８０４
０）。ロータリテーブル２４の回転角度がＡ２開始角度
に至っていない場合はステップ８０３０に回帰し、Ａ２
開始角度に達したと判定した場合は次ステップへ進む。

【００３４】次ステップ以下では、上記ステップ８０１
０〜８０４０と同様に、加速率Ａ２で加速（ステップ８
０５０）、回転速度＝Ｃ２を判定（ステップ８０６
０）、回転速度＝Ｃ２を保持（ステップ８０７０）、加
速率Ａ３での加速開始すべき回転角度に達したかを判定
（ステップ８０８０）、加速率Ａ３で加速（ステップ８
０９０）、回転速度＝最高回転速度Ｃ３を判定（ステッ
プ８１００）および回転速度＝最高回転速度Ｃ３に保持
（ステップ８１１０）の制御が実行される。

【００３５】これらの実行に続いて、制御ユニット５０
は、ロータリテーブル２４の回転角度が減速率Ｒ１での
減速を開始すべき回転角度に達したかを判定する（ステ
ップ８１２０）。この回転角度に達していないと判定さ
れた場合はステップ８１１０に回帰する。ロータリテー
ブル２４の回転角度が減速率Ｒ１での減速を開始すべき
回転角度に達したと判定した場合、制御ユニット５０
は、サーボモータ３６に、予め設定されているロータリ
テーブル２４の減速率Ｒ１に応じた回転数での回転を指
示する（ステップ８１３０）。続いてエンコーダ４８か
ら制御ユニット５０に入力される信号にて、減速率Ｒ１
での減速によってロータリテーブル２４の回転速度が予
め設定されている速度Ｃ４に達したかを判定する（ステ
ップ８１４０）。ロータリテーブル２４の回転速度＞Ｃ
４と判定された場合はステップ８１３０へ回帰する。ロ
ータリテーブル２４の回転速度＝Ｃ４と判定された場
合、制御ユニット５０は、サーボモータ３６の回転数を
ロータリテーブル２４の回転速度Ｃ４に対応する回転数
に保持するよう指示する（ステップ８１５０）。次に、
エンコーダ４８からの信号により、ロータリテーブル２
４の回転角度が減速率Ｒ２での減速段階を開始すべき回
転角度に達したかを判定する（ステップ８１６０）。ロ
ータリテーブル２４の回転角度がＲ２開始角度に至って
いない場合はステップ８１５０に回帰し、Ｒ２開始角度
に達したと判定した場合は次ステップへ進む。

【００３６】次ステップ以下では、上記ステップ８１３
０〜８１６０と同様に、減速率Ｒ２で減速（ステップ８
１７０）、回転速度＝Ｃ５を判定（ステップ８１８
０）、回転速度＝Ｃ５を保持（ステップ８１９０）、減
速率Ｒ３での加速開始すべき回転角度に達したかを判定
（ステップ８２００）および減速率Ｒ３で減速（ステッ
プ８２１０）の制御が実行される。

【００３７】これらの実行に続いて、制御ユニット５０
は、ロータリテーブル２４の回転角度が回転を停止すべ
き回転角度、すなわち終点に達したかを判定する（ステ
ップ８２２０）。この際、検出されたロータリテーブル
２４の回転角度と設定された終点の回転角度とが予め設
定されている許容誤差の範囲内であれば、ロータリテー
ブル２４の回転角度は終点に達したと判定される。終点
に達していないと判定された場合はステップ８２１０へ
回帰する。ロータリテーブル２４の回転角度が終点に達
したと判定した場合、制御ユニット５０は、サーボモー
タ３６に回転停止を指示する（ステップ８２３０）。こ
のサーボモータ３６の停止に伴ってロータリテーブル２
４の回転は停止する。

【００３８】このように、本実施例の竪型ロータリ式射
出成形機１０にては、慣性モーメントが大きいロータリ
テーブル２４を複数の加速段階で加速して速やかに最高
速度とし、また複数の減速段階で最高速度から速やかに
減速して正確に停止させる。このため、ロータリテーブ
ル２４の加減速は滑らかなものとなり、速やかに最高回
転速度に達して設定された回転位置にて正確に停止でき
る。しかも、ロータリテーブル２４の停止に際して微小
な揺動を生ずることはない。また、回転駆動部２８を構
成するサーボモータ３６等には加速、減速に際して過大
な負荷がかかることはない。

【００３９】こうしてパターン７ルーチンを終了してメ
インルーチンへリターンする。メインルーチンへ戻る
と、続いてパターン８ルーチンを実行する。このパター
ン８ルーチンにおける制御処理はパターン７とはロータ
リテーブル２４の回転方向が異なるだけであるので、パ
ターン８の詳細な説明は省略する。また、他のモードが
選択された場合の、パターン１〜パターン６における制
御処理も上記パターン７とは、ロータリテーブル２４の
始点−終点角度、回転方向などが異なるだけであるの
で、これらの説明も省略する。

【００４０】設定された回転位置、例えば基準位置から
１８０°回転した位置でロータリテーブル２４が停止さ
れると、位置決め機構８２の位置決めピン８０が図４に
おける矢印Ｄ方向に沿って下降する方向に駆動される。
これにより位置決めピン８０の先端が位置決め孔９０ｂ
に嵌入すると、可動盤２２とロータリテーブル２４との
相対回転位置が固定される。この位置決めピン８０が位
置決め孔９０ｂに嵌合した状態でのロータリテーブル２
４の相対位置は、ロータリテーブル２４に設置されてい
る上型２６ａ、２６ｂが固定盤１４に設置されている下
型１６ａ、１６ｂと正確に相対する位置に設定されてい
る。このため、該状態から型締シリンダ３４ａ、３４ｂ
にて型締ピストンロッド３０ａ、３０ｂを駆動して可動
盤２２およびロータリテーブル２４を固定盤１４へ向か
う方向に下降させると、ロータリテーブル２４に装着さ
れている上型２６ａ、２６ｂと固定盤１４に設置されて
いる下型１６ａ、１６ｂとを正確に接合させて適正な型
閉および型締が実現される。

【００４１】ロータリテーブル２４の最高回転速度まで
の加速および最高回転速度からの減速は速やかになさ
れ、しかも正確に停止される。さらに停止後は位置決め
機構８２と位置決め孔９０ａ、９０ｂとで可動盤２２と
の相対位置を正確に固定される。このためロータリテー
ブル２４の回転による上型２６ａ、２６ｂと下型１６
ａ、１６ｂとの相対位置の入れ換えは速やかかつ正確に
行われる。したがって、１サイクルの射出成形に要する
時間は短縮されてサイクルアップが実現されるととも
に、正確な型閉、型締により成形品の品質向上が可能と
なる。

【００４２】一方、ロータリテーブル２４を回転駆動し
た際に正常な停止が実施されず、設定された停止位置を
通過してしまうことがあっても、可動盤２２に備えられ
ている緩衝機構６２ａ、６２ｂの油圧ピストン６０に、
ロータリテーブル２４に形成されている張り出し部材６
６ａ、６６ｂの当接部６４ａ、６４ｂが当接すること
で、ロータリテーブル２４の回転を停止させることが可
能である。この際、緩衝機構６２ａ、６２ｂの油圧ピス
トン６０は油圧シリンダ５８内の作動油に前記当接部６
４ａ、６４ｂの当接に応じた押圧力を及ぼす。しかしな
がら、油圧シリンダ５８およびこれに連通するリリーフ
回路６８内の作動油は、該押圧力とバランスしつつリリ
ーフバルブ７８を経て排出される。このため油圧ピスト
ン６０と当接部６４ａ、６４ｂの当接による衝撃は緩和
されて、ロータリテーブル２４の回転は急激にしかも衝
撃なく停止される。したがって、なんらかの原因でロー
タリテーブル２４が正常に停止されなかった場合でも、
ロータリテーブル２４や他の構成部分を損なうことなく
ロータリテーブル２４を安全に停止させることができ
る。

【００４３】以上本発明の一実施例について説明した
が、本発明は上記の実施例によってなんら限定されるも
のではない。例えば、本実施例おいてはロータリテーブ
ル２４の回転位置の検出にサーボモータ３６に取り付け
たエンコーダ４８を使用しているが、このエンコーダ４
８とは別に、ロータリテーブル２４の回転位置の検出専
用のエンコーダ等を設けてもよい。また、ロータリテー
ブル２４が基準位置あるいは設定された回転位置にある
ことを検出する位置センサを設けてもよい。この位置セ
ンサをエンコーダ４８による回転位置検出のリセットス
イッチとする構成も可能である。

【００４４】さらに、本実施例では当接部６４ａと当接
部６４ｂとを６０°の角度で配置してロータリテーブル
２４の設定回転範囲が１８０°の場合に対応させている
が、当接部６４ａまたは当接部６４ｂの一方を取り外す
ことでロータリテーブル２４の設定回転範囲が２４０°
の場合に対応させることができる。あるいは当接部の設
置位置を種々に調節することで、ロータリテーブル２４
のさまざまな設定回転範囲に対応させることが可能であ
る。

【００４５】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明の竪型ロータ
リ式射出成形機によれば、ロータリーテーブルを速やか
に最高回転速度まで加速し、さらに最高回転速度から速
やかに減速して正確に停止できるので、射出成形のサイ
クルアップが可能となる。しかも正確な型閉、型締が可
能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例の竪型ロータリ式射出成形機の概略構
成を示す正面図である。

【図２】 実施例の竪型ロータリ式射出成形機の回転駆
動部、可動盤およびロータリテーブル付近の一部断面図
である。

【図３】 実施例の竪型ロータリ式射出成形機の可動盤
およびロータリテーブル部分の平面図である。

【図４】 実施例の竪型ロータリ式射出成形機の位置決
め機構の一部断面図である。

【図５】 実施例の竪型ロータリ式射出成形機の緩衝機
構の説明図である。

【図６】 実施例の竪型ロータリ式射出成形機の制御ユ
ニットの説明図である。

【図７】 実施例の竪型ロータリ式射出成形機における
ロータリテーブルの回転モードの説明図である。

【図８】 実施例の竪型ロータリ式射出成形機における
ロータリテーブルの回転時の加減速モデルの説明図であ
る。

【図９】 実施例の竪型ロータリ式射出成形機における
制御ユニットによるロータリテーブルの加減速制御のフ
ローチャートである。

【図１０】 実施例の竪型ロータリ式射出成形機におけ
る制御ユニットによるロータリテーブルの加減速制御の
フローチャートである。

【図１１】 本発明の竪型ロータリ式射出成形機の構成
の例示図である。

【符号の説明】

１０・・・竪型ロータリ式射出成形機、１４・・・固定
盤、１６ａ、１６Ｂ・・・下型、２２・・・可動盤、２
４・・・ロータリテーブル、２６ａ、２６Ｂ・・・上
型、２７・・・成形金型、２８・・・回転駆動部、３０
ａ・・・型締ピストン、３４ａ・・・型締シリンダ、３
６・・・サーボモータ、４６・・・シャフト、４８・・
・エンコーダ、５０・・・制御ユニット、６２ａ、６２
ｂ・・・緩衝機構、６４ａ、６４ｂ・・・当接部、６６
ａ、６６ｂ・・・張り出し部材、６８・・・リリーフ回
路、７８・・・リリーフバルブ、８０・・・位置決めピ
ン、８２・・・位置決め機構、９０ａ、９０ｂ・・・位
置決め孔。

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B29C 45/00 - 45/24 B29C 45/76

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水平方向に沿って配される固定盤と、該
   固定盤に相対向して設置され上下動して前記固定盤との
   相対位置を変動可能な可動盤と、前記可動盤を上下方向
   に駆動する上下駆動機構と、前記可動盤の下面に該可動
   盤とともに上下動可能に配されかつ周方向に沿って正逆
   回転可能なロータリテーブルと、該ロータリテーブルを
   正逆回転駆動するサーボモータ駆動機構と、前記ロータ
   リテーブルの設定された基準位置からの回転角度を検出
   する回転角度検出手段とを備え、前記固定盤に設置され
   た複数の下型と該下型と対向して前記ロータリテーブル
   に設置された複数の上型とからなる複数組の金型を前記
   ロータリテーブルの複数の回転位置にて同時に圧締可能
   な竪型ロータリ式射出成形機において、 前記サーボモータ駆動機構が、 加速時には、複数の加速段階と前記ロータリテーブルの
   前記回転角度に応じて前記複数の加速段階間に少なくと
   も１回設定される等速段階とからなる加速ステップによ
   り前記ロータリテーブルを所定の回転速度まで加速し、 減速時には、複数の減速段階と前記ロータリテーブルの
   前記回転角度に応じて前記複数の減速段階間に少なくと
   も１回設定される等速段階とからなる減速ステップによ
   り前記ロータリテーブルを減速して停止させることを特
   徴とする竪型ロータリ式射出成形機。
2. 【請求項２】 前記可動盤に設置され該可動盤の軸方向
   に沿って往復動する位置決めピンと、 前記ロータリテーブルに該ロータリテーブルの前記複数
   の回転位置に応じて配置され前記位置決めピンが嵌入可
   能な位置決め孔とを設けたことを特徴とする請求項１記
   載の竪型ロータリ式射出成形機。
3. 【請求項３】 前記可動盤に前記ロータリテーブルの回
   転接線方向に沿った軸を有する油圧シリンダおよび油圧
   ピストンを備えた緩衝機構を設けるとともに、前記ロー
   タリテーブルに前記油圧ピストンの軸方向に沿って該油
   圧ピストンに当接可能な当接部を設けたことを特徴とす
   る請求項１または２記載の竪型ロータリ式射出成形機。
4. 【請求項４】 前記ロータリテーブルに該ロータリテー
   ブルと同軸に連結されるシャフトを設けるとともに、 前記サーボモータ駆動機構に、 前記シャフトに該シャフトと同軸に連結される平歯車の
   シャフト側ギヤと、 該シャフト側ギヤと軸方向に沿って相対位置を変動可能
   に歯合し駆動源によって回転駆動される平歯車の駆動側
   ギヤとを設けたことを特徴とする請求項１ないし３のい
   ずれか記載の竪型ロータリ式射出成形機。