JP2022180046A - 射出成形装置 - Google Patents

Abstract

【課題】射出成形装置を鉛直方向において小型化する。
【解決手段】射出成形装置は、上型及び下型を有する成形型を支持する支持部と、上型及び下型によって区画されるキャビティーに向かって成形材料を射出する射出ユニットと、を備える。成形型が支持部に支持された状態において、鉛直方向の上から順に、射出ユニット、上型、及び、下型が配置される。射出ユニットは、溝が形成された溝形成面を有し、回転するフラットスクリューと、溝形成面に対向する対向面を有し、成形材料が流入する連通孔が形成されたバレルと、溝形成面と対向面との間に供給された材料を加熱するヒーターと、を備え、フラットスクリューの回転、及び、ヒーターによる加熱によって、材料の少なくとも一部を可塑化して成形材料を生成し、成形材料を連通孔へと送出する。
【選択図】図１

Description

本開示は、射出成形装置に関する。

射出成形装置に関して、特許文献１には、インラインスクリューを有する射出装置を備える射出成形機が開示されている。特許文献１には、この射出装置を備える射出成形機として、水平方向に型締め及び型開きを行ういわゆる横型射出成形機に加え、鉛直方向に型締め及び型開きを行う竪型射出成形機が記載されている。

特開２０１９－１３０８３４号公報

竪型射出成形機の射出装置と成形型とを鉛直方向に沿って配置することで、竪型射出成形機を水平方向において小型化できる。しかしながら、インラインスクリューを有する射出装置と成形型とを鉛直方向に沿って配置する場合、射出成形機全体が鉛直方向に長尺となるため、設置スペースに制約が求められる場合があった。

本開示の一形態によれば、射出成形装置が提供される。この射出成形装置は、上型及び下型を有する成形型を支持する支持部と、前記上型及び前記下型によって区画されるキャビティーに向かって成形材料を射出する射出ユニットと、を備える。前記成形型が前記支持部に支持された状態において、鉛直方向の上から順に、前記射出ユニット、前記上型、及び、前記下型が配置される。前記射出ユニットは、溝が形成された溝形成面を有し、回転するフラットスクリューと、前記溝形成面に対向する対向面を有し、前記成形材料が流入する連通孔が形成されたバレルと、前記溝形成面と前記対向面との間に供給された材料を加熱するヒーターと、を備え、前記フラットスクリューの回転、及び、前記ヒーターによる加熱によって、前記材料の少なくとも一部を可塑化して前記成形材料を生成し、前記成形材料を前記連通孔へと送出する。

第１実施形態における射出成形装置の概略構成を示す第１の図。 第１実施形態における射出成形装置の概略構成を示す第２の図。 第１実施形態における下型支持部及び位置変更部を示す斜視図。 第１実施形態における射出成形装置の概略構成を示す第３の図。 第１実施形態における射出ユニットの構成を示す断面図。 ローターの概略構成を示す斜視図。 バレルの概略平面図。 ケースの斜視図。 図８におけるＩＸ－ＩＸ断面を示す概略図。 減速機に備えられた第１ギアおよび第２ギアを－Ｚ方向に見た平面図。 射出工程における型締モーターのトルク値制御の一例を示すグラフ。 第２実施形態における射出成形装置の概略構成を示す第１の図。 第２実施形態における下型支持部の概略構成を示す平面図。 第２実施形態における射出成形装置の概略構成を示す第２の図。 第３実施形態における射出成形装置の概略構成を示す平面図。 第４実施形態における射出成形装置の概略構成を示す平面図。 第５実施形態における射出成形装置の概略構成を示す図。 第５実施形態における下型の中央部付近を示す平面図。 第５実施形態における下型の断面を模式的に示す第１の図。 第５実施形態における下型の断面を模式的に示す第２の図。 他の実施形態におけるインサート検出部を説明する模式図。 他の実施形態におけるインサート検出部を説明する模式図。 他の実施形態におけるインサート検出部を説明する模式図。 他の実施形態におけるインサート検出部を説明する模式図。 他の実施形態におけるインサート検出部を説明する模式図。 他の実施形態におけるインサート検出部を説明する模式図。 他の実施形態におけるケースの断面を示す図。

Ａ．第１実施形態：
図１は、第１実施形態における射出成形装置１００の概略構成を示す第１の図である。図１には、互いに直交するＸ，Ｙ，Ｚ方向に沿った矢印が表されている。Ｘ，Ｙ，Ｚ方向は、互いに直交する３つの空間軸であるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸に沿った方向であり、それぞれ、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸に沿う一方側の方向と、その反対方向とを、両方含む。Ｘ軸及びＹ軸は、水平面に沿った軸であり、Ｚ軸は、鉛直線に沿った軸である。－Ｚ方向は、鉛直方向であり、＋Ｚ方向は、鉛直方向とは逆向きの方向である。－Ｚ方向のことを「下」ともいい、＋Ｚ方向のことを「上」ともいう。他の図においても、Ｘ，Ｙ，Ｚ方向に沿った矢印が、適宜、表されている。図１におけるＸ，Ｙ，Ｚ方向と、他の図におけるＸ，Ｙ，Ｚ方向とは、同じ方向を表している。

射出成形装置１００は、射出ユニット１１０と、下型支持部１５０と、位置変更部１８０と、型締装置２００と、エジェクター部２５０と、基台４００と、制御部５００とを備えている。本実施形態の射出成形装置１００は、基台４００が筐体９０に固定されることによって、筐体９０に固定されている。射出成形装置１００は、成形型１０を設置可能に構成されている。射出成形装置１００は、設置された成形型１０内に向かって射出ユニット１１０から後述する成形材料を射出することによって成形品を成形する。成形型１０は、例えば、金属製であってもよいし、樹脂製あるいはセラミック製であってもよい。金属製の成形型１０のことを金型と呼ぶこともある。

筐体９０は、その底面の隅部に車輪９９を備えている。そのため、射出成形装置１００は、自由に移動可能に構成されている。本実施形態では、筐体９０の底面には、車輪９９に隣接するように、ボルト式のストッパー９８が備えられている。ユーザーは、このストッパー９８を用いることで、射出成形装置１００を設置場所に固定することができる。

制御部５００は、１以上のプロセッサーと、主記憶装置と、外部との信号の入出力を行う入出力インターフェイスとを備えるコンピューターによって構成されている。プロセッサーが主記憶装置上にプログラムを読み込んで実行することにより、制御部５００は、射出ユニット１１０と型締装置２００とを制御し、成形品の製造を行う。

成形型１０は、上型１１および下型１５を有する。上型１１および下型１５は、成形品の形状に応じた空間であるキャビティーを区画する。より具体的には、上型１１の下面と下型１５の上面とにキャビティーを区画するための凹凸が設けられており、上型１１と下型１５とが型締めされることによって、上型１１と下型１５との間に、これらの凹凸に応じた形状のキャビティーが区画される。

成形型１０は、射出成形装置１００の支持部に支持されることによって、射出成形装置１００に設置される。本実施形態において、支持部とは、上型１１を支持する上型支持部１３と、下型１５を支持する下型支持部１５０とを指す。上型支持部１３は、射出ユニット１１０の下部に固定され、上型１１をＹ方向に挟んで固定するための上型クランプ１２を備えるホルダーとして構成されている。下型支持部１５０は、上型支持部１３よりも下方に設けられ、下型１５をＹ方向に挟んで固定するための下型クランプ１６０を備えるホルダーとして構成されている。図１および後述するその他の図では、特に断らない限り、成形型１０が射出成形装置１００に設置された状態が示されている。

図１に示すように、成形型１０が支持部に支持された状態、すなわち、上型１１が上型支持部１３に支持され、かつ、下型１５が下型支持部１５０に支持された状態において、上型１１は、射出ユニット１１０の下方に配置され、下型１５は、上型１１よりも下方に配置される。つまり、成形型１０が支持部に支持された状態において、鉛直方向の上から順に、射出ユニット１１０、上型１１、及び、下型１５が配置される。図１に示すように、本実施形態では、成形型１０が支持部に支持された状態において、上型１１および下型１５は、ともに、基台４００の上方に配置される。

型締装置２００は、成形型１０が支持部に支持された状態において、射出ユニット１１０及び上型１１をＺ方向に沿って移動させることによって、成形型１０の型締め及び型開きを行うことが可能に構成されている。型締装置２００は、型駆動部２１０と、第１支柱部２３０、第２支柱部２４０とを備える。型駆動部２１０は、型締モーター２１２と、減速機２１４と、ボールネジ部２１６と、可動盤２１８と、固定盤２２０とを有している。

第１支柱部２３０は、Ｚ方向に延びる４本の支柱によって構成されている。第１支柱部２３０の上端部には基台４００が固定され、下端部には型駆動部２１０の固定盤２２０が固定される。つまり、基台４００と固定盤２２０とは、第１支柱部２３０によって互いに固定される。なお、図１では、第１支柱部２３０を構成する４本の支柱のうち、－Ｙ方向に配置された２本の支柱のみが示されている。

固定盤２２０は、平板状を有している。固定盤２２０は、その板面が水平方向と平行になるように、上述した第１支柱部２３０の下端部に固定されている。

本実施形態における型締モーター２１２は、電磁ブレーキ付モーターによって構成されている。型締モーター２１２は、電磁ブレーキによって、励磁コイルに電圧が印加されていない状態で制動力を発生させてモーターシャフトの回転を規制し、励磁コイルに電圧が印加されていない状態でモーターシャフトの回転の規制を許容する。型締モーター２１２は、下型１５よりも下方に配置されている。より具体的には、型締モーター２１２は、その出力軸を上に向けた状態で、第１支柱部２３０の下端部に固定された固定盤２２０の下部に固定されている。型締モーター２１２の駆動は、制御部５００によって制御される。

減速機２１４は、型締モーター２１２の出力軸に接続されている。減速機２１４の出力軸には、ボールネジ部２１６が接続されている。本実施形態における減速機２１４は、入力軸と出力軸とが同一軸上にある同芯軸タイプの減速機である。減速機２１４は、減速機２１４に接続されたボールネジ部２１６を固定盤２２０に対して上方に突出させた状態で、固定盤２２０に固定されている。

可動盤２１８は、平板状を有している。可動盤２１８は、その板面が水平方向と平行になるようにボールネジ部２１６に結合されるとともに、第１支柱部２３０によってＺ方向に貫通されている。可動盤２１８は、型締モーター２１２の駆動によるボールネジ部２１６の回転によって、その下面を固定盤２２０の上面と向かい合わせた状態で、第１支柱部２３０をガイドとして、固定盤２２０に対してＺ方向に移動する。

本実施形態における第２支柱部２４０は、Ｚ方向に延びる４本の支柱によって構成されている。第２支柱部２４０は、基台４００をＺ方向に貫通するように設けられている。第２支柱部２４０の下端部には、可動盤２１８が固定されている。第２支柱部２４０の上端部には、射出ユニット１１０が固定されている。なお、図１では、第２支柱部２４０を構成する４本の支柱のうち、－Ｘ方向に配置された２本の支柱のみが示されている。

図２は、第１実施形態における射出成形装置１００の概略構成を示す第２の図である。図２には、射出成形装置１００に設置された成形型１０が型締めされた様子が示されている。図１及び図２に示すように、型締装置２００は、型締モーター２１２の駆動によって、射出ユニット１１０及び上型１１を鉛直方向に沿って移動させることによって、成形型１０の型締め及び型開きを行う。より詳細には、型締モーター２１２の駆動力が減速機２１４を介してボールネジ部２１６に伝達されることによって、ボールネジ部２１６に結合された可動盤２１８が第１支柱部２３０に沿ってＺ方向に移動し、第２支柱部２４０を介して可動盤２１８に固定された射出ユニット１１０及び上型１１がＺ方向に移動する。型締装置２００は、可動盤２１８を－Ｚ方向に移動させることによって、射出ユニット１１０及び上型１１を下型１５に対して－Ｚ方向に移動させ、型締めを行うことができる。同様に、型締装置２００は、可動盤２１８を＋Ｚ方向に移動させることによって、射出ユニット１１０及び上型１１を下型１５に対して＋Ｚ方向に移動させ、型開きを行うことができる。射出成形装置１００のように、鉛直方向に沿って型開き及び型締めを行う射出成形装置のことを、竪型射出成形装置や竪型射出成形機と呼ぶこともある。

本実施形態の射出成形装置１００は、射出ユニット１１０及び上型１１の下型１５へ向かう方向への移動を規制可能に構成された降下規制部を備える。本実施形態では、型締モーター２１２が降下規制部として機能する。より詳細には、型締モーター２１２の電磁ブレーキによって、型締モーター２１２に電圧が印加されていない状態において型締モーター２１２のモーターシャフトの回転が規制されるため、射出ユニット１１０や上型１１、可動盤２１８による下方向への荷重によってボールネジ部２１６が意図せず回転することが抑制される。これによって、射出ユニット１１０及び上型１１が意図せず下方向へ移動することが抑制される。

位置変更部１８０は、下型支持部１５０を、鉛直方向と交差する方向である交差方向に沿って直線的に移動可能に構成されている。本実施形態では、位置変更部１８０は、下型支持部１５０をＸ方向に沿って直線的に移動可能に構成されている。位置変更部１８０は、下型支持部１５０を支持する可動部１８６と、可動部１８６を移動させる電動アクチュエーター１８１とを有している。電動アクチュエーター１８１は、ボールネジと、ボールネジを回転させるモーターとによって構成されている。本実施形態の位置変更部１８０は、電動アクチュエーター１８１の駆動によって、可動部１８６を、基台４００に対してＸ方向にスライドさせるように移動させる。電動アクチュエーター１８１の駆動は、制御部５００によって制御される。

図３は、下型支持部１５０及び位置変更部１８０を示す斜視図である。図３では、第２支柱部２４０は省略されている。図３に示すように、位置変更部１８０の電動アクチュエーター１８１は、基台４００に形成された窪部４０５内に、Ｘ方向に沿って配置されている。窪部４０５は、基台４００の上面４０１が下方向に窪んだ部分であり、Ｘ方向に沿って形成されている。

窪部４０５内には、更に、リニアガイド４０６が設けられている。リニアガイド４０６は、電動アクチュエーター１８１によって移動する可動部１８６のガイドとして機能する。リニアガイド４０６は、Ｘ方向に長尺な、１対の互いに平行なレール状の部材によって構成されており、窪部４０５の底面にボルトを介して固定されている。

可動部１８６は、下型支持部１５０を支持する矩形板状の部材であるプレート部１８７と、プレート部１８７を支持する脚部１８８とを有する。プレート部１８７と脚部１８８とは、ボルトを介して互いに固定されている。脚部１８８は、電動アクチュエーター１８１に結合されている。脚部１８８は、リニアガイド４０６とＹ方向において係合する形状を有している。脚部１８８とリニアガイド４０６との係合によって、可動部１８６のＸ方向に沿った移動が許容され、可動部１８６のＹ方向に沿った移動が規制されるため、電動アクチュエーター１８１の駆動によって可動部１８６をＸ方向に沿って安定的に移動させることができる。

上述した下型支持部１５０は、Ｙ方向に互いに向かい合って配置される一対のブロック１５２を有している。各ブロック１５２は、プレート部１８７の上面に、ボルトを介して固定されている。各ブロック１５２は、下型１５を載置するための縁部１５３を有している。ブロック１５２の上面には、上述した下型クランプ１６０が設けられている。より詳細には、下型クランプ１６０は、各ブロック１５２の上面に１つずつ設けられている。下型クランプ１６０は、ブロック１５２の縁部１５３に載置された下型１５を、Ｙ方向に挟んで固定する。

図４は、第１実施形態における射出成形装置１００の概略構成を示す第３の図である。図４には、位置変更部１８０による下型支持部１５０の移動によって、下型支持部１５０が図１に示した場合よりも－Ｘ方向に位置している状態が示されている。位置変更部１８０は、下型支持部１５０を移動させることによって、図１に示すように下型１５が射出位置Ｐに位置する状態と、図４に示すように下型１５が射出位置Ｐとは異なる位置に位置する状態とを切り替え可能に構成されている。射出位置Ｐとは、下型１５と上型１１とが対向する位置を指す。本実施形態の位置変更部１８０は、下型支持部１５０をＸ方向に移動させることによって、下型１５を射出位置Ｐと待機位置Ｗとに位置させる。待機位置Ｗは、射出位置Ｐの－Ｘ方向に位置している。

エジェクター部２５０は、下型１５から成形品を取り外すための部材である。本実施形態のエジェクター部２５０は、上述した待機位置Ｗにおいて、下型１５から成形品を取り外す。エジェクター部２５０は、下型１５から成形品を突き上げるための本体部２６０と、本体部２６０を動作させるためのエジェクター駆動部２７０とを有している。本実施形態では、本体部２６０は、下型１５に接続されており、位置変更部１８０によって下型１５とともにＸ方向に沿って移動する。エジェクター駆動部２７０は、基台４００に固定されている。

本体部２６０は、平板状のエジェクタープレート２６１と、エジェクタープレート２６１に固定された軸状のエジェクターピン２６２とを有している。本体部２６０は、エジェクターピン２６２を、下型１５の下方から、下型１５のキャビティーを区画する部分をＺ方向に貫通するように形成された貫通孔に挿入することによって、下型１５に接続される。図３に示すように、エジェクタープレート２６１は、下型１５が下型支持部１５０に支持された状態において、Ｚ方向において下型１５とプレート部１８７との間に配置され、Ｙ方向において下型支持部１５０を構成するブロック１５２同士の間に配置される。また、図１に示すように、プレート部１８７の、Ｚ方向に沿って見た時にエジェクタープレート２６１の少なくとも一部と重なる位置には、プレート部１８７をＺ方向に貫通する孔部１８９が設けられている。本実施形態では、孔部１８９は、プレート部１８７のＸ方向及びＹ方向における中央部に設けられている。

エジェクター駆動部２７０は、ボールネジと、ボールネジを回転させるモーターとによって構成されている。図１に示すように、エジェクター駆動部２７０は、基台４００の下方において、基台４００に固定されている。エジェクター駆動部２７０の駆動は、制御部５００によって制御される。

エジェクター駆動部２７０のボールネジには、接触部２８０が結合されている。接触部２８０は、基台４００をＺ方向に貫通する空洞部４０７内に配置されている。

エジェクター駆動部２７０は、図４に示した下型１５が待機位置Ｗに位置している状態において、ボールネジに結合された接触部２８０を＋Ｚ方向に移動させることで、接触部２８０によって本体部２６０を押し上げることができる。より詳細には、接触部２８０は、エジェクター駆動部２７０の駆動によって、空洞部４０７から＋Ｚ方向に突出し、更に、プレート部１８７に形成された孔部１８９を＋Ｚ方向に通過することで、エジェクタープレート２６１に接触できる。そして、接触部２８０は、エジェクタープレート２６１と接触した状態で、更に＋Ｚ方向に移動することによって、本体部２６０を＋Ｚ方向に押し上げることができる。押し上げられた本体部２６０のエジェクターピンによって成形品が＋Ｚ方向に押し上げられ、下型１５から成形品が取り外される。

図５は、第１実施形態における射出ユニット１１０の構成を示す断面図である。射出ユニット１１０は、材料供給部２０と、ローター４０と、バレル５０と、ヒーター５８と、ノズル６０と、射出制御機構７０とを有している。

射出ユニット１１０は、材料供給部２０からローター４０とバレル５０との間に供給される材料の少なくとも一部を、ローター４０とバレル５０とヒーター５８とによって可塑化して成形材料を生成し、ノズル６０から成形型１０のキャビティーに向かって、その成形材料を射出する。本実施形態では、「可塑化」とは、熱可塑性を有する材料に熱が加わり溶融することを意味する。また、「溶融」とは、熱可塑性を有する材料が融点以上の温度に加熱されて液状になることのみならず、熱可塑性を有する材料がガラス転移点以上の温度に加熱されることにより軟化し、流動性が発現することをも意味する。

本実施形態における材料供給部２０は、ホッパーによって構成されている。材料供給部２０には、ペレットや粉末等の状態の材料が収容されている。本実施形態では、ペレット状に形成されたＡＢＳ樹脂が材料として用いられる。図５に示すように、材料供給部２０の下方には、供給路２２が設けられている。供給路２２は、後述するケース１０７に形成された導入路１０２に接続されている。材料供給部２０は、供給路２２と導入路１０２とを介して、ローター４０とバレル５０との間に材料を供給する。

ローター４０は、スクロールあるいはフラットスクリューとも呼ばれる。ローター４０は、駆動モーター３２およびローター減速機３００によって構成されるローター駆動部３１によって、Ｚ方向に沿った回転軸ＲＸを中心に回転駆動される。ローター駆動部３１によるローター４０の回転は、制御部５００によって制御される。

ローター４０と、ローター減速機３００とは、収容部１０１に収容されている。収容部１０１は、ケース１０７と上部カバー１０８とを有している。ケース１０７は、ローター４０の周囲及びローター減速機３００の周囲を水平方向に囲むように収容する部分である。上部カバー１０８は、ローター４０及びローター減速機３００を上から覆うように、ケース１０７の上部に配置される部分である。駆動モーター３２は、その出力軸３３が上部カバー１０８に設けられた開口部を介して収容部１０１内へと挿入されるように、上部カバー１０８の上部に配置されている。

バレル５０の中心には、生成された造形材料が流入する連通孔５６が形成されている。連通孔５６には、後述する射出制御機構７０の射出シリンダー７１が接続されている。連通孔５６には、射出シリンダー７１よりも上流部に、逆止弁５９が備えられている。

図６は、ローター４０の概略構成を示す斜視図である。ローター４０は、その中心軸に沿った方向における高さが直径よりも小さい略円柱状を有する。ローター４０の、バレル５０に対向する溝形成面４２には、中央部４７を中心に、渦状の溝４５が形成されている。溝４５は、ローター４０のローター側面４３に形成された材料投入口４４に連通している。材料供給部２０から供給される材料は、材料投入口４４を通じて溝４５に供給される。溝４５は、凸条部４６によって隔てられることにより形成されている。図６には、溝４５が３本形成されている例を示しているが、溝４５の数は、１本でもよいし、２本以上であってもよい。なお、溝４５は、渦状に限らず、螺旋状あるいはインボリュート曲線状であってもよいし、中央部から外周に向かって弧を描くように延びる形状であってもよい。

本実施形態のローター４０は、中央部４７に、連通孔５６に向けて突出する滞留抑制部４８を備えている。本実施形態では、滞留抑制部４８は、略円錐状の形状を有しており、滞留抑制部４８の中心軸は、ローター４０の回転軸ＲＸと略一致する。滞留抑制部４８の先端は、バレル５０に形成された連通孔５６の内部に配置されている。滞留抑制部４８によって、成形材料が中央部４７から連通孔５６へと効率良く導かれ、中央部４７における成形材料の滞留が抑制される。他の実施形態では、ローター４０は、滞留抑制部４８を備えていなくてもよい。

図７は、バレル５０の概略平面図である。バレル５０は、ローター４０の溝形成面４２に対向する対向面５２を有している。図７に示すように、上述した連通孔５６は、対向面５２の中央部分において開口するように形成されている。対向面５２には、連通孔５６に接続され、連通孔５６から外周に向かって渦状に延びている複数の案内溝５４が形成されている。なお、他の実施形態では、案内溝５４は連通孔５６に接続されていなくてもよい。また、バレルに案内溝５４が設けられていなくてもよい。

ヒーター５８は、ローター４０の溝形成面４２とバレル５０の対向面５２との間に供給された材料を加熱する。図５に示すように、本実施形態では、４本のヒーター５８が、バレル５０内に設けられている。ヒーター５８の出力は、制御部５００によって制御される。

ローター４０の溝４５に供給された材料は、ローター４０の回転とヒーター５８による加熱とによって、ローター４０の溝形成面４２とバレル５０の対向面５２との間において可塑化されながら、ローター４０の回転によってローター４０の中央部４７へと導かれる。中央部４７に流入した材料は、バレル５０の中心に設けられた連通孔５６へと送出され、更に、連通孔５６から射出制御機構７０へと導かれる。

図５に示すように、射出制御機構７０は、射出シリンダー７１と、プランジャー７２とを備えている。射出制御機構７０は、射出シリンダー７１内の成形材料を、成形型１０のキャビティーに射出注入する機能を有している。射出制御機構７０は、制御部５００の制御下で、ノズル６０からの成形材料の射出量を制御する。射出シリンダー７１は、バレル５０の連通孔５６に接続された略円筒状の部材である。本実施形態では、射出シリンダー７１は、Ｘ方向に沿って配置されている。プランジャー７２は、射出シリンダー７１内に挿入されている。プランジャー７２は、射出シリンダー７１の内部を摺動し、射出シリンダー７１内の成形材料をノズル６０に圧送する。プランジャー７２は、図示しないモーターによって駆動される。

図８は、ケース１０７の斜視図である。図９は、図８におけるＩＸ－ＩＸ断面を示す概略図である。図８及び図９では、ローター４０が収容されていない状態のケース１０７が示されている。

図５及び図８に示すように、ケース１０７には、上述した導入路１０２が形成されている。図５に示すように、導入路１０２は、鉛直部１０５と傾斜部１０６とを有している。鉛直部１０５は、導入路１０２のうち、鉛直方向に沿って延びる部分である。傾斜部１０６は、導入路１０２のうち、水平方向及び鉛直方向に傾斜する傾斜方向Ｄに沿って延びる部分である。鉛直部１０５は、導入路１０２内を流れる材料の流れ方向において、傾斜部１０６の上流に位置している。

図５及び図８に示すように、導入路１０２は、その一端に導入口１０３を有し、他端に導出口１０４を有している。導入口１０３は、鉛直部１０５の始端を形成し、導出口１０４は、傾斜部１０６の終端を形成している。導入口１０３は、ケース１０７の上面に設けられる。図５に示すように、導入口１０３には、上述した供給路２２が接続される。図５及び図８に示すように、導出口１０４は、ケース１０７内の、ローター４０を収容するための空間部１０９に向かって開口するように設けられる。より具体的には、導出口１０４は、図５に示すように、ケース１０７に収容されたローター４０のローター側面４３と対面する位置に設けられる。

図９に示すように、導出口１０４は、ローター側面４３と導出口１０４とが対面する方向であるＹ方向に沿って見た時に、Ｘ方向に長尺な矩形状を有している。導出口１０４がＹ方向に沿って見た時にＸ方向に長尺な形状を有していることによって、例えば、導出口１０４がＹ方向に沿って見た時にＺ方向に長尺な形状を有している場合と比較して、導入路１０２内を流れる材料が、導出口１０４において、導出口１０４の形状に沿ってＸ方向により広がりやすくなる。そのため、導入路１０２内を流れる材料が、回転するローター４０のローター側面４３に設けられた材料投入口４４に流れ込みやすくなり、導入路１０２内における材料の詰まりが抑制される。また、導出口１０４がＹ方向に沿って見た時に矩形状を有していることによって、例えば、導出口１０４がＹ方向に沿って見た時に円形状を有している場合と比較して、導入路１０２内を流れる材料が、導出口１０４において、導出口１０４の形状に沿ってＸ方向に広がりやすくなる。そのため、導入路１０２内における材料の詰まりが抑制される。

図５に示すように、ローター減速機３００は、駆動モーター３２の出力軸３３に固定された略円筒状の偏心体３０１と、遊星歯車として構成された第１ギア３１０と、太陽内歯車として構成された第２ギア３２０と、を含む。本実施形態におけるローター減速機３００は、入力軸と出力軸とが同一軸上にある同芯軸タイプの減速機である。

偏心体３０１の駆動モーター３２側の端部は、上部カバー１０８に固定された第１ボールベアリング３４１によって軸支されている。偏心体３０１のローター４０側の端部は、第２ギア３２０の内周に圧入された第２ボールベアリング３４２によって軸支されている。偏心体３０１の第１ボールベアリング３４１に固定されている部分の外周および第２ボールベアリング３４２に固定されている部分の外周は、駆動モーター３２の出力軸を中心とした真円形状である。これに対して、偏心体３０１の第１ボールベアリング３４１と第２ボールベアリング３４２との間に挟まれた部分は、駆動モーター３２の出力軸に対して偏心した中心軸を有する真円形状となっている。以下において、単に、偏心体３０１という場合は、偏心体３０１の第１ボールベアリング３４１と第２ボールベアリング３４２との間に挟まれた部分のことを指す。

図１０は、ローター減速機３００に備えられた第１ギア３１０および第２ギア３２０を－Ｚ方向に見た平面図である。第１ギア３１０は、円環形状を有しており、内周部にニードルベアリング３４４が圧入されて固定されている。図１０に示すように、第１ギア３１０の外周には、波状の外歯３１１が形成されている。第１ギア３１０上には、－Ｚ方向に見て、周方向に等間隔に複数のピン３１２が配置されている。これらのピン３１２は、それぞれ、ピン受け凹部３０３内に配置される。ピン受け凹部３０３は、上部カバー１０８において偏心体３０１の周囲に固定された円環状のピン受け部３０２に複数、形成されている。それぞれのピン受け凹部３０３は、－Ｚ方向側を向いて開口しており、ピン３１２の直径よりも大きな直径を有している。そのため、ピン３１２は、ピン受け凹部３０３内で、回転軸ＲＸに垂直な方向であるＸ方向およびＹ方向に移動することができる。

図５に示すように、第２ギア３２０は、＋Ｚ方向側の端面が開口する有底筒状の形状を有している。第２ギア３２０の＋Ｚ方向側の端面には、第１凹部３２１が形成され、第１凹部３２１の底部には、更に第２凹部３２３が形成されている。第１凹部３２１には、第１ギア３１０が収容されている。第１凹部３２１には、図１０に示す第１ギア３１０の外歯３１１が接触する波状の内歯３２２が内周に形成されている。第２凹部３２３には、上述した第２ボールベアリング３４２が圧入されて固定されている。

ローター４０の＋Ｚ方向側の端面には窪み４９が形成されており、この窪み４９に、第２ギア３２０の底部３２８が嵌まる。窪み４９および底部３２８には、Ｄカット加工等の空回り防止加工が施されている。底部３２８には、回転軸ＲＸの方向において、固定部としてのボルト３２４によってローター４０が固定されている。つまり、ローター４０は、第２ギア３２０と一体化されている。そのため、回転軸ＲＸに沿って第２ギア３２０が移動すると、それに伴い、ローター４０も回転軸ＲＸに沿って移動する。なお、第２ギア３２０とローター４０とは、ボルト３２４に限らず、リベット等の他の固定部によって固定されてもよい。また、ボルト３２４は、一本に限らず、複数本用いられて、第２ギア３２０とローター４０とが固定されてもよい。

第２ギア３２０の外周には、鍔状の第１規制部３２５が形成されている。この第１規制部３２５の詳細については後述する。第２ギア３２０は、第１規制部３２５よりも＋Ｚ方向側の部分が、ピン受け部３０２の外周側において上部カバー１０８に固定された第３ボールベアリング３４３によって軸支されている。本実施形態において、第３ボールベアリング３４３は、ローター４０から＋Ｚ方向への荷重を受ける単列アンギュラベアリングとして構成されている。

上述したローター減速機３００の動作を説明する。駆動モーター３２が回転すると、駆動モーター３２の出力軸３３に固定された偏心体３０１が回転する。偏心体３０１は、回転しながら、第１ギア３１０の内周に設けられたニードルベアリング３４４に部分的に接触する。ニードルベアリング３４４に偏心体３０１が接触すると、第１ギア３１０が、偏心体３０１から駆動力を受けて、ピン３１２がピン受け凹部３０３に収容された状態で、回転軸ＲＸに交差するＸ方向及びＹ方向に揺れ動く。この第１ギア３１０の動きによって、第１ギア３１０の外歯３１１が、第２ギア３２０の内歯３２２に部分的に順番に接触していき、第１ギア３１０の外歯３１１の枚数と第２ギア３２０の内歯３２２の枚数とで定まる所定の減速比によって、第２ギア３２０が回転し、それに伴い、第２ギア３２０に固定されたローター４０がケース１０７内で回転する。

上述したように、第２ギア３２０の外周には、鍔状の第１規制部３２５が形成されている。第２ギア３２０にはローター４０が固定されているため、第１規制部３２５はローター４０に間接的に固定されていると言える。

ケース１０７は、第１規制部３２５の－Ｚ方向側の面に対向する第２規制部１１１を有している。第１規制部３２５は、第２規制部１１１に接触可能である。「接触可能」とは、接触していない状態と接触している状態とのいずれの状態にもなり得るという意味である。ローター４０は、第１規制部３２５と第２規制部１１１とにより、回転軸ＲＸに沿った移動、より詳しくは、－Ｚ方向への所定量以上の移動が規制される。

ローター４０の溝形成面４２は、第１規制部３２５と第２規制部１１１とが接触した状態において対向面５２に対して予め定められた間隔を空けて離れている。この間隔は、例えば、０．１ｍｍである。溝形成面４２と対向面５２との間の間隔とは、溝４５や案内溝５４の形成されていない位置における最短の間隔のことをいう。

第１規制部３２５と第２規制部１１１との間には、これらの間の摺動抵抗を低減するためにグリスを塗布してもよく、また、これらの面にフッ素樹脂等による低摩擦コーティングを行ってもよい。その他、第１規制部３２５あるいは第２規制部１１１を低摩擦係数の部材によって形成してもよい。

ローター４０が回転軸ＲＸに沿ってバレル５０側に移動した場合であっても、ローター４０がバレル５０に接触する前に、ローター４０に固定された第１規制部３２５が第２規制部１１１に接触する。そのため、例えば、連続成形時等において一時的に材料供給部２０からの材料供給が途絶えた場合や供給路２２や導入路１０２内に材料が詰まった場合においても、ローター４０とバレル５０とが接触することがない。そのため、ローター４０やバレル５０が摩耗して耐久性が低下することを抑制できる。

図５に示すように、本実施形態におけるローター減速機３００は、ケース１０７に設けられた導入路１０２とは異なる位置に配置されている。これによって、例えば、ローター減速機３００の一部が導入路１０２内に配置される場合と比較して、導入路１０２内での材料の流れが阻害されにくいため、導入路１０２内における材料の滞留が抑制される。一方で、他の実施形態では、ローター減速機３００の一部が、導入路１０２内に配置されていてもよい。例えば、第１規制部３２５の周方向における外側の端部が、導入路１０２内に配置されていてもよい。

図１１は、本実施形態の射出工程における型締モーター２１２のトルク値制御の一例を示すグラフである。射出工程とは、射出ユニット１１０から、型締めされた成形型１０のキャビティーに向かって成形材料を射出する工程を指す。射出工程は、キャビティーに射出された成形材料の収縮分を補うためにキャビティーに成形材料を補充する保圧工程を含んでいてもよい。図１１は、横軸を時間とし、縦軸を型締モーター２１２のトルク値とするグラフであり、経過時間に対する型締モーター２１２のトルク値の変化を表している。

図１１に示すように、本実施形態では、制御部５００は、射出工程において、まず、型締モーター２１２のトルク値を第１トルク値Ｔｒ１に制御して、上型１１を射出位置Ｐに位置する下型１５に押し当てることによって、成形型１０の型締めを開始する。図１１に示した例では、制御部５００は、時刻ｔ１から時刻ｔ２の間に、トルク値を第１トルク値Ｔｒ１まで上昇させ、時刻ｔ２から時刻ｔ３の間、トルク値を第１トルク値Ｔｒ１に保持して、上型１１を下型１５に押し当てる。なお、成形型１０の型締めは、下型１５と上型１１とを予め接触させた状態で開始される。型締めに先立って下型１５と上型１１とを接触させる操作のことを型閉じと呼ぶこともある。型閉じと型締めとは、連続的に実行されてもよい。

次に、制御部５００は、型締モーター２１２のトルク値を第１トルク値Ｔｒ１から第２トルク値Ｔｒ２に降下させて、上型１１を下型１５に押し当てる。その後、制御部５００は、トルク値を第２トルク値Ｔｒ２から第３トルク値Ｔｒ３に上昇させて、上型１１を下型１５に押し当てる。図１１に示した例では、制御部５００は、時刻ｔ３から時刻ｔ４の間に、トルク値を第１トルク値Ｔｒ１から第２トルク値Ｔｒ２に降下させ、時刻ｔ４から時刻ｔ５の間、トルク値を第２トルク値Ｔｒ２に保持して、上型１１を下型１５に押し当てる。その後、制御部５００は、時刻ｔ５から時刻ｔ６の間に、トルク値を第２トルク値Ｔｒ２から第３トルク値Ｔｒ３へと再度上昇させ、時刻ｔ６から時刻ｔ７の間、トルク値を第３トルク値Ｔｒ３に保持して、上型１１を下型１５に押し当てる。本実施形態では、制御部５００は、時刻ｔ３において、射出ユニット１１０からキャビティーへの成形材料の射出を行い、その後、時刻ｔ７まで保圧を行う。

時刻ｔ３において、トルク値を第１トルク値Ｔｒ１から第２トルク値Ｔｒ２に降下させることによって、例えば、時刻ｔ３から時刻ｔ５の間、トルク値を第１トルク値Ｔｒ１に保つ場合と比較して、型締モーター２１２に生じる負荷を低減できる。これによって、例えば、型締モーター２１２として、より小型のモーターを用いることができる。また、時刻ｔ５においてトルク値を第２トルク値Ｔｒ２から第３トルク値Ｔｒ３へと上昇させることによって、例えば、時刻ｔ５から時刻ｔ７の間、トルク値が第２トルク値Ｔｒ２に保たれる場合と比較して、トルク値の不足に起因する上型１１と下型１５との間からの成形材料の漏れが抑制される。第３トルク値Ｔｒ３は、例えば、第１トルク値Ｔｒ１と同じ値であってもよいが、型締モーター２１２に生じる負荷をより抑制する観点から、第１トルク値Ｔｒ１より小さい値であるとより好ましい。なお、制御部５００は、トルク値を第３トルク値Ｔｒ３に制御した後に、再度トルク値を上下させる制御を１回又は複数回繰り返してもよい。例えば、制御部５００は、時刻ｔ７以後に、トルク値を第２トルク値Ｔｒ２まで再度降下させ、その後、トルク値を再度第３トルク値Ｔｒ３まで上昇させてもよい。

制御部５００は、射出工程の後、型締めにおけるトルクと逆向きのトルクを生じさせることによって、成形型１０の型開きを行う。本実施形態では、制御部５００は、射出工程における型締モーター２１２の最大トルク値を、型開きにおける型締モーター２１２の最大トルク値よりも大きくする。例えば、上述した図１１の例では、射出工程における最大トルク値は第１トルク値Ｔｒ１であるため、制御部５００は、型開きにおいて、型締モーター２１２の最大トルク値を第１トルク値Ｔｒ１よりも小さい値に制御する。

以上で説明した本実施形態の射出成形装置１００によれば、成形型１０が射出成形装置１００の支持部に支持された状態において、鉛直方向の上から順に、射出ユニット１１０、上型１１、及び。下型１５が配置され、射出ユニット１１０は、フラットスクリューとバレル５０とヒーター５８とを備え、フラットスクリューの回転及びヒーター５８による加熱によって、材料の少なくとも一部を可塑化して成形材料を生成し、生成した成形材料を連通孔５６へと送出する。そのため、射出ユニット１１０がインラインスクリューを備え、インラインスクリューによって成形材料を生成する形態である場合と比較して、射出成形装置１００全体を鉛直方向において小型化できる。

また、本実施形態では、射出成形装置１００は、成形型１０が支持部に支持された状態において、射出ユニット１１０及び上型１１を鉛直方向に沿って移動させることによって、型締め及び型開きを行う型締装置２００を備える。このような形態であれば、下型１５を鉛直方向に移動させることなく、下型１５に対して射出ユニット１１０及び上型１１を鉛直方向に移動させて型締め及び型開きを行うことができる。これによって、鉛直方向において一定の位置で下型１５から成形品を取り外すことができる。そのため、例えば、成形品の取り外し工程をより容易に自動化できる。また、成形型１０内で成形材料とインサート部品とが一体となるように成形するインサート成形を行う場合に、鉛直方向において一定の位置で下型１５にインサート部品を載置できる。そのため、例えば、インサート成形におけるインサート部品の載置工程をより容易に自動化できる。

また、本実施形態では、射出ユニット１１０及び上型１１の下型１５へと向かう方向への移動を規制可能に構成された降下規制部が設けられている。そのため、降下規制部によって、射出ユニット１１０及び上型１１が意図せず下型１５へ向かって移動することを抑制できる。

また、本実施形態では、型締装置２００は、下型１５よりも下方に配置された型締モーター２１２によって、射出ユニット１１０及び上型１１をＺ方向に沿って移動させる。これによって、型締モーター２１２が下型１５よりも上方に配置される形態と比較して、射出ユニット１１０を構成する部材の配置が、型締モーター２１２の配置によって制限されにくい。そのため、射出ユニット１１０の構成の自由度を高めることができる。

また、本実施形態では、制御部５００は、射出工程において、型締モーター２１２のトルク値を第１トルク値に制御して上型１１を下型１５に押し当てた後、型締モーター２１２のトルク値を第１トルク値から第２トルク値に降下させて上型１１を下型１５に押し当て、更に、型締モーター２１２のトルク値を第２トルク値から第３トルク値に上昇させて上型１１を下型１５に押し当てる。そのため、型締モーター２１２の過負荷を抑制でき、かつ、成形型１０からの成形材料の漏れを抑制できる。

また、本実施形態では、制御部５００は、型締めにおける型締モーター２１２の最大トルク値を、型開きにおける型締モーター２１２の最大トルク値よりも大きくする。そのため、型開きにおいて型締モーター２１２にかかる負荷を小さくできる。

Ｂ．第２実施形態：
図１２は、第２実施形態における射出成形装置１００ｂの概略構成を示す第１の図である。本実施形態では、射出成形装置１００ｂは、第１実施形態と異なり、下型としての第１下型１６を支持する第１支持部１５６と、下型としての第２下型１７を支持する第２支持部１５７とを備えている。射出成形装置１００ｂの構成のうち、特に説明しない部分については、第１実施形態と同様である。

図１３は、第２実施形態における下型支持部１５０ｂの概略構成を示す平面図である。図１３には、下型支持部１５０ｂ、及び、下型支持部１５０ｂを支持するプレート部１８７を上から見た様子が示されている。図１２及び図１３に示すように、下型支持部１５０ｂは、上述した第１支持部１５６と、第２支持部１５７とを有している。本実施形態における第１支持部１５６は、下型支持部１５０ｂを構成する一対のブロック１５２ｂの縁部１５３ｂのうち、第１下型１６を支持するための部分である。同様に、第２支持部１５７は、ブロック１５２ｂの縁部１５３ｂのうち、第２下型１７を支持するための部分である。第１支持部１５６は、第２支持部１５７の＋Ｘ方向に位置している。ブロック１５２ｂの上面には、一対の第１下型クランプ１６１と一対の第２下型クランプ１６２とが設けられている。第１下型クランプ１６１は、第１実施形態で説明した下型クランプ１６０と同様に、第１支持部１５６に支持された第１下型１６をＹ方向に挟んで固定する。同様に、第２下型クランプ１６２は、第２支持部１５７に支持された第２下型１７をＹ方向に挟んで固定する。

位置変更部１８０ｂは、第１支持部１５６と第２支持部１５７とを移動可能に構成されている。本実施形態では、位置変更部１８０ｂは、第１支持部１５６と第２支持部１５７とを、鉛直方向と交差する交差方向に沿って直線的に移動させる。より具体的には、位置変更部１８０ｂは、第１実施形態と同様に、電動アクチュエーター１８１の駆動によって、下型支持部１５０ｂを支持する可動部１８６を基台４００に対してＸ方向にスライドさせるように移動させる。これによって、第１支持部１５６と第２支持部１５７とが連動して、Ｘ方向に沿って直線的に移動する。

図１４は、第２実施形態における射出成形装置１００ｂの概略構成を示す第２の図である。図１４には、位置変更部１８０ｂによる下型支持部１５０ｂの移動によって、下型支持部１５０ｂが図１２に示した場合よりも＋Ｘ方向に位置している状態が示されている。位置変更部１８０ｂは、第１支持部１５６と第２支持部１５７とを移動させることによって、射出成形装置１００ｂの状態を第１状態と第２状態とに切り替え可能に構成されている。第１状態とは、図１２に示すように、第１下型１６が射出位置Ｐに位置し、かつ、第２下型１７が射出位置Ｐとは異なる位置に位置している状態を指す。第２状態とは、図１４に示すように、第２下型１７が射出位置Ｐに位置し、第１下型１６が射出位置Ｐと異なる位置に位置している状態を指す。

図１２に示すように、本実施形態では、位置変更部１８０ｂは、第１状態において、第２下型１７を第１待機位置Ｗ１に位置させる。また、図１４に示すように、位置変更部１８０ｂは、第２状態において、第１下型１６を第２待機位置Ｗ２に位置させる。第１待機位置Ｗ１および第２待機位置Ｗ２は、ともに射出位置Ｐとは異なる位置である。第２待機位置Ｗ２は、Ｘ方向において、射出位置Ｐを挟んで第１待機位置Ｗ１の反対側に位置している。つまり、第１待機位置Ｗ１と第２待機位置Ｗ２とは、Ｘ方向において射出位置Ｐによって隔てられている。本実施形態では、第１待機位置Ｗ１は、射出位置Ｐの－Ｘ方向に位置し、第２待機位置Ｗ２は、射出位置Ｐの＋Ｘ方向に位置している。

図１２及び図１４に示すように、本実施形態における射出成形装置１００ｂは、第２下型１７を第１待機位置Ｗ１に位置決めする第１位置決め部１９０と、第１下型１６を第２待機位置Ｗ２に位置決めする第２位置決め部１９３とを備えている。本実施形態では、第１位置決め部１９０と第２位置決め部１９３とは、第１下型１６又は第２下型１７を射出位置Ｐに位置決めする射出位置決め部としても機能する。より詳細には、第１位置決め部１９０部は、第１状態において第１下型１６を射出位置Ｐに位置決めし、かつ、第２下型１７を第１待機位置Ｗ１に位置決めする。第２位置決め部１９３は、第２状態において第２下型１７を射出位置Ｐに位置決めし、かつ、第１下型１６を第２待機位置Ｗ２に位置決めする。

第１位置決め部１９０は、可動部１８６のプレート部１８７に形成された第１位置決め孔１９１と、基台４００に設けられた第１位置決めピン１９２とを有している。第１位置決め孔１９１は、プレート部１８７の下面が上方向に窪んだ部分として形成されている。本実施形態における第１位置決め孔１９１は、プレート部１８７の－Ｘ方向における端部に形成されている。第１位置決めピン１９２は、図示しないバネによって上方向に付勢され、その上端部を基台４００の上面４０１よりも上に突出させた状態で、基台４００の－Ｘ方向における端部に固定されている。第１位置決めピン１９２が第１位置決め孔１９１に嵌合することによって、第１下型１６が射出位置Ｐに位置し、かつ、第２下型１７が第１待機位置Ｗ１に位置する状態で、プレート部１８７が基台４００に対して位置決めされる。同様に、第２位置決め部１９３は、プレート部１８７の＋Ｘ方向における端部に形成された第２位置決め孔１９４と、基台４００の＋Ｘ方向における端部に固定された第２位置決めピン１９５とを備える。第２位置決めピン１９５が第２位置決め孔１９４に嵌合することによって、第２下型１７が射出位置Ｐに位置し、かつ、第１下型１６が第２待機位置Ｗ２に位置する状態で、プレート部１８７が基台４００に対して位置決めされる。

図１２及び図１４に示すように、本実施形態における射出成形装置１００ｂは、第１エジェクター部２５１と、第２エジェクター部２５２とを有している。第１エジェクター部２５１は、第１待機位置Ｗ１において第２下型１７から成形品を取り外すための部材である。第２エジェクター部２５２は、第２待機位置Ｗ２において第１下型１６から成形品を取り外すための部材である。

第１エジェクター部２５１の構成と、第２エジェクター部２５２の構成とは、第１実施形態で説明したエジェクター部２５０の構成と同様である。すなわち、第１エジェクター部２５１は、第２下型１７に接続され第２下型１７から成形品を突き上げるための第１本体部２６３と、第１本体部２６３を動作させるための第１エジェクター駆動部２７１とを備えている。同様に、第２エジェクター部２５２は、第１下型１６に接続され第１下型１６から成形品を突き上げるための第２本体部２６４と、第２本体部２６４を動作させるための第２エジェクター駆動部２７２とを備えている。

以上で説明した本実施形態の射出成形装置１００ｂによっても、射出ユニット１１０がインラインスクリューを備え、インラインスクリューによって成形材料を生成する形態である場合と比較して、射出成形装置１００ｂ全体を鉛直方向において小型化できる。特に、本実施形態では、第１下型１６を支持する第１支持部１５６と、第２下型１７を支持する第２支持部１５７とを移動可能に構成された位置変更部１８０ｂを備え、位置変更部１８０ｂは、第１支持部１５６と第２支持部１５７とを移動させることによって、第１下型１６が射出位置Ｐに位置し、かつ、第２下型１７が射出位置Ｐとは異なる位置に位置する第１状態と、第２下型１７が射出位置Ｐに位置し、かつ、第１下型１６が射出位置Ｐとは異なる位置に位置する第２状態とに切り替える。これによって、射出位置Ｐに位置させた一方の下型を用いて成形品を成形する間に、射出位置Ｐとは異なる位置に位置させた他方の下型から成形品を取り外すことができる。そのため、第１下型１６と第２下型１７とを用いて効率よく成形品を成形できる。また、インサート成形を行う場合、射出位置Ｐに位置させた一方の下型を用いてインサート成形を行いつつ、射出位置Ｐとは異なる位置に位置させた他方の下型にインサート部材を載置できる。そのため、第１下型１６と第２下型１７とを用いて効率よくインサート成形を行うことができる。

また、本実施形態では、射出成形装置１００ｂは、第１下型１６又は第２下型１７を射出位置Ｐに位置決めする射出位置決め部を備えている。そのため、第１支持部１５６の移動に伴って移動する第１下型１６、又は、第２支持部１５７の移動に伴って移動する第２下型１７を、射出位置決め部によって射出位置Ｐに位置決めできるため、効率良く射出成形を行うことができる。

また、本実施形態では、位置変更部１８０ｂは、第１支持部１５６と第２支持部１５７とをＸ方向に沿って直線的に移動させ、第１状態において、第２下型１７を第１待機位置Ｗ１に位置させ、第２状態において、第１下型１６を、Ｘ方向において射出位置Ｐを挟んで第１待機位置Ｗ１と反対側にある第２待機位置Ｗ２に位置させる。そのため、位置変更部１８０ｂによって第１支持部１５６と第２支持部１５７とをＸ方向に沿って直線的に移動させることで、簡易に第１状態と第２状態とを切り替えることができる。

また、本実施形態では、射出成形装置１００ｂは、第２下型１７を第１待機位置Ｗ１に位置決めする第１位置決め部１９０と、第１下型１６を第２待機位置Ｗ２に位置決めする第２位置決め部１９３とを備えている。これによって、第１下型１６と第２下型１７とのうちいずれか一方が射出位置Ｐに位置している際に、いずれか他方が、各待機位置に位置決めされる。そのため、例えば、各待機位置において、第１下型１６や第２下型１７からの成形品の取り外しや、第１下型１６や第２下型１７へのインサート部品の載置をより効率的に実行できる。また、成形品の取り外しや、インサート部品の載置を行う工程をより容易に自動化できる。

また、本実施形態では、射出成形装置１００ｂは、第１待機位置Ｗ１において第２下型１７から成形品を取り外すための第１エジェクター部２５１と、第２待機位置Ｗ２において第１下型１６から成形品を取り外すための第２エジェクター部２５２とを備える。そのため、第１状態と第２状態とのいずれの状態であっても、第１エジェクター部２５１又は第２エジェクター部２５２を用いることによって、第１下型１６や第２下型１７から成形品を容易に取り外すことができる。

Ｃ．第３実施形態：
図１５は、第３実施形態における射出成形装置１００ｃの概略構成を示す平面図である。図１５には、射出成形装置１００ｃを上から見た様子が示されている。なお、図１５では、第２下型１７及び第２支持部１５７は、射出ユニット１１０の下に位置しており、図示されていない。本実施形態の射出成形装置１００ｃは、第２実施形態と異なり、ロボット４５０を備えている。本実施形態の射出成形装置１００ｃの構成のうち、特に説明しない部分については、第２実施形態と同様である。

本実施形態におけるロボット４５０は、水平多関節ロボットによって構成され、アームとロボット制御部４６０とを備えている。ロボット４５０のアームには、エンドエフェクターが取り付けられる。本実施形態では、アームには、エンドエフェクターとして、成形品やインサート部材を吸着するための吸着パッドが取り付けられている。ロボット４５０は、筐体９０ｂに固定されたロボット基台４５２上に設置されている。他の実施形態では、ロボット４５０は、水平多関節ロボットでなくてもよく、例えば、直交ロボットであってもよいし、垂直多関節ロボットであってもよい。

ロボット制御部４６０は、制御部５００と同様のコンピューターによって構成されている。ロボット制御部４６０は、主記憶装置上に読み込んだプログラムや命令をプロセッサーが実行することによって、アームやエンドエフェクターの動作を制御し、ロボット４５０に種々の機能を発揮させる。本実施形態では、ロボット４５０は、ロボット制御部４６０を介して、制御部５００によって制御される。

本実施形態では、ロボット４５０は、搬送ロボットおよび給材ロボットとして機能する。搬送ロボットとは、第２待機位置Ｗ２において第１下型１６から取り外された成形品と、第１待機位置Ｗ１において第２下型１７から取り外された成形品とを搬送するロボットのことを指す。給材ロボットとは、第２待機位置Ｗ２に位置する第１下型１６、および、第１待機位置Ｗ１に位置する第２下型１７にインサート部材を載置するロボットのことを指す。本実施形態では、ロボット４５０は、吸着パッドによって成形品やインサート部材を吸着して運搬することによって、成形品の搬送や、下型へのインサート部材の載置を行う。

第１下型１６や第２下型１７から取り外された成形品は、搬送ロボットとして機能するロボット４５０によって、例えば、成形品の外観検査や梱包を行う場所へと搬送される。成形品の外観検査や梱包は、例えば、ロボット基台４５２上で行われてもよい。この場合、例えば、ロボット基台４５２上に検査装置や梱包装置が配置されてもよい。

ロボット４５０のアームに取り付けられるエンドエフェクターは、例えば、成形品を吸着するための部分と、インサート部材を吸着するための部分とを有していてもよい。このような形態であれば、本実施形態のようにロボット４５０が搬送ロボット及び給材ロボットとして機能する場合に、ロボット４５０は、インサート部材を吸着したまま、下型から取り外された成形品を吸着できるため、下型から取り外された成形品を吸着してから下型にインサート部材を載置するまでの間のアームの移動距離をより小さくできる。そのため、より効率良く射出成形を行うことができる。また、エンドエフェクターは、例えば、吸着パッドではなく、成形品やインサート部材を把持するグリッパーによって構成されていてもよい。この場合、エンドエフェクターは、例えば、成形品を把持するための部分と、インサート部材を把持するための部分とを有していてもよい。

以上で説明した本実施形態の射出成形装置１００ｃによっても、射出ユニット１１０がインラインスクリューを備え、インラインスクリューによって成形材料を生成する形態である場合と比較して、射出成形装置１００ｃ全体を鉛直方向において小型化できる。特に、本実施形態では、射出成形装置１００ｃは、第２待機位置Ｗ２において第１下型１６から取り外された成形品と、第１待機位置Ｗ１において第２下型１７から取り外された成形品とを搬送する搬送ロボットを備える。これによって、第１下型１６および第２下型１７から取り外された成形品を次の工程へと搬送する工程を自動化できるため、より効率良く成形品を成形できる。

また、本実施形態では、射出成形装置１００ｃは、第２待機位置Ｗ２に位置する第１下型１６、および、第１待機位置Ｗ１に位置する第２下型１７にインサート部材を載置する給材ロボットを備える。これによって、第１下型１６および第２下型１７にインサート部材を載置する工程を自動化できるため、インサート成形をより効率良く実行できる。

Ｄ．第４実施形態：
図１６は、第４実施形態における射出成形装置１００ｄの概略構成を示す平面図である。図１６には、上述した図１５と同様に、射出成形装置１００ｄを上から見た様子が示されている。本実施形態の射出成形装置１００ｄは、第１ロボット４７０と、第２ロボット４８０とを備えている。射出成形装置１００ｄの構成のうち、特に説明しない部分については、第３実施形態と同様である。

第１ロボット４７０は、筐体９０ｃに固定された第１ロボット基台４７２に設置されている。第２ロボット４８０は、筐体９０ｃに固定された第２ロボット基台４８２に設置されている。本実施形態では、第１ロボット４７０は、第３実施形態で説明したロボット４５０と同様に、搬送ロボット及び給材ロボットとして機能する。第２ロボット４８０は、搬送ロボットとして機能する第１ロボット４７０と、検査工程や梱包工程との間を中継するためのロボットである。

第１ロボット４７０は、３軸直交型のロボットによって構成されている。第１ロボット４７０は、第１ロボット制御部４７５と、それぞれＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸に沿った３つのスライド軸によって構成されたアームとを有している。第１ロボット４７０のアームには、エンドエフェクターが取り付けられる。本実施形態では、第１ロボット４７０のアームには、エンドエフェクターとして、吸着パッドが取り付けられている。第１ロボット制御部４７５は、第３実施形態で説明したロボット制御部４６０と同様にコンピューターによって構成され、第１ロボット４７０のアームやエンドエフェクターの動作を制御し、第１ロボット４７０を搬送ロボット及び給材ロボットとして機能させる。本実施形態では、第１ロボット４７０は、第１ロボット制御部４７５を介して、制御部５００によって制御される。

第２ロボット４８０は、第３実施形態で説明したロボット４５０と同様の水平多関節ロボットによって構成され、エンドエフェクターが取り付けられたアームと、第２ロボット制御部４８５とを備えている。第２ロボット４８０は、第２ロボット制御部４８５を介して、制御部５００によって制御される。

本実施形態では、第１下型１６や第２下型１７から取り外された成形品は、搬送ロボットとして機能する第１ロボット４７０によって、第１ロボット基台４７２上に設けられた仮置台４７６上へと搬送される。第２ロボット４８０は、第１ロボット４７０によって仮置台４７６上に載置された成形品を、成形品の外観検査や梱包を行う場所へと搬送する。

他の実施形態では、第１ロボット４７０は、直交ロボットでなくてもよく、他のロボットであってもよい。同様に、第２ロボット４８０は、水平多関節ロボットでなくてもよく、他のロボットであってもよい。第１ロボット４７０と第２ロボット４８０とが同じロボットであってもよい。また、第１ロボット４７０のアームに取り付けられるエンドエフェクターは、第３実施形態で説明したロボット４５０の場合と同様に、例えば、成形品を吸着するための部分と、インサート部材を吸着するための部分とを有していてもよいし、グリッパーによって構成されていてもよい。

以上で説明した本実施形態の射出成形装置１００ｄによっても、第３実施形態と同様に、下型から取り外された成形品を次の工程へと搬送する工程や、下型にインサート部材を載置する工程を自動化し、効率良く射出成形を実行できる。特に、本実施形態では、射出成形装置１００ｄは、第１ロボット４７０と第２ロボット４８０とを備える。そのため、例えば、各ロボットのアームの可動範囲を互いに補うように第１ロボット４７０と第２ロボット４８０とを配置することで、より効率良く射出成形を実行できる可能性が高まる。

他の実施形態では、射出成形装置１００ｄが搬送ロボットや給材ロボットを備えていなくてもよく、例えば、ロボットを備えない射出成形装置１００と、搬送ロボットや給材ロボットとによって、成形品の製造を実行するための射出成形システムが構成されていてもよい。このような形態であっても、第３実施形態や第４実施形態で説明したのと同様に、下型から取り外された成形品を次の工程へと搬送する工程や、下型にインサート部材を載置する工程を自動化し、効率良く射出成形を実行できる。また、射出成形装置１００は、例えば、搬送ロボットと給材ロボットとのうちいずれか一方のみを備えていてもよい。同様に、射出成形システムは、搬送ロボットと給材ロボットとのうちいずれか一方のみを備えていてもよい。

Ｅ．第５実施形態：
図１７は、第５実施形態における射出成形装置１００ｅの概略構成を示す図である。本実施形態の射出成形装置１００ｅは、第３実施形態と異なり、下型１５ｅのインサート位置にインサート部材が載置されたか否かを検出するインサート検出部５１０を備える。インサート位置とは、下型１５ｅのうち、インサート部材が載置される位置として予め定められた位置である。射出成形装置１００ｅの構成のうち、特に説明しない部分については、第１実施形態と同様である。

図１８は、第５実施形態における下型１５ｅのＸ方向及びＹ方向における中央部付近を示す平面図である。図１９は、下型１５ｅの断面を模式的に示す第１の図である。図１８には、下型１５ｅのＸ方向及びＹ方向における中央部付近を上から見た様子が示されている。図１９には、インサート位置Ｓにインサート部材Ｍが載置された様子が模式的に示されている。インサート部材Ｍとしては、例えば、金属で形成された部材や、射出ユニット１１０から射出される成形材料とは異なる樹脂で形成された部材が用いられる。以下では、インサート部材Ｍがインサート位置Ｓに載置された状態を、正設置状態と呼ぶこともある。

図１８及び図１９に示すように、本実施形態では、インサート位置Ｓは、下型１５ｅに形成された凹部Ｄｎの開口内の位置として定められている。凹部Ｄｎは、成形型１０のキャビティーを区画する部分である。凹部Ｄｎには、例えば、インサート部材Ｍをインサート位置Ｓに位置決めするための段差が設けられていてもよい。

インサート位置Ｓには、空気孔５２０が形成されている。本実施形態では、インサート位置Ｓには、４つの空気孔５２０が形成されている。空気孔５２０は、インサート位置Ｓにおいて、下型１５ｅをＺ方向に貫通するように形成されている。図１８に示すように、空気孔５２０は、上から見たときに、エジェクターピン２６２が挿入される貫通孔と重ならない位置に形成されている。図１９に示すように、空気孔５２０は、インサート位置Ｓに載置されたインサート部材Ｍによって塞がれる。

図１７に示すように、本実施形態におけるインサート検出部５１０は、吸引部５１１と、測定部５１２と、検出部５１３とを備える。吸引部５１１は、図１８及び図１９に示した空気孔５２０を介してインサート位置Ｓからエアーを吸引可能に構成された部材である。本実施形態では、吸引部５１１は、吸引ポンプによって構成され、空気孔５２０と、空気孔５２０に接続された図示しないチューブとを介して、インサート位置Ｓから吸引部５１１へとエアーを吸引する。測定部５１２は、吸引部５１１によって吸引されたエアーの流量又は圧力を測定する。本実施形態では、測定部５１２は、エアーの流量を測定する流量計によって構成されている。他の実施形態では、測定部５１２は、例えば、エアーの圧力を測定する圧力計によって構成されていてもよい。検出部５１３は、測定部５１２によって測定されたエアーの流量又は圧力に基づいて、正設置状態であるか否かを検出する。本実施形態では、制御部５００が、検出部５１３として機能する。

図２０は、下型１５ｅの断面を模式的に示す第２の図である。図２０には、インサート部材Ｍが下型１５ｅのうちインサート位置Ｓとは異なる位置に載置された状態である「誤設置状態」における、下型１５ｅ及びインサート部材Ｍの様子の一例が示されている。図２０に示した状態では、空気孔５２０がインサート部材Ｍによって塞がれていないため、吸引部５１１によって吸引され測定部５１２によって測定されるエアーの流量は、図１９に示した正設置状態における場合と比較して大きくなる。また、インサート部材Ｍが下型１５ｅに載置されていない場合や、誤設置状態において、例えば、空気孔５２０の一部のみがインサート部材Ｍによって覆われている場合にも、測定部５１２によって測定されるエアーの流量は、同様に大きくなる。従って、検出部５１３として機能する制御部５００は、測定部５１２によって測定されるエアーの流量と、正設置状態におけるエアーの流量との差異に基づいて、正設置状態であるか否かを検出できる。正設置状態におけるエアーの流量は、例えば、実験によって予め定められる。なお、測定部５１２がエアーの圧力を測定する圧力計によって構成されている場合であっても、検出部５１３は、測定される圧力と正設置状態における圧力との差異に基づいて、正設置状態であるか否かを同様に検出できる。

検出部５１３として機能する制御部５００は、正設置状態でないことを検出した場合に、例えば、図示しない報知部を介して、正設置状態でないことをユーザーに報知してもよい。この場合、報知部は、例えば、視覚情報を表示する液晶パネル等によって構成された表示部であってもよいし、音声情報を発するスピーカー等であってもよい。また、射出成形装置１００が、例えば、第３実施形態や第４実施形態と同様に給材ロボットを備える場合、制御部５００は、給材ロボットを制御して下型１５ｅにインサート部材Ｍを載置した直後にエアーの吸引及び測定を実行し、正設置状態でないことを検出した場合に、正設置状態となるように、給材ロボットを制御してインサート部材Ｍの位置を調整してもよい。これによって、第１待機位置Ｗ１や第２待機位置Ｗ２において下型１５ｅにインサート部材Ｍを載置するとともに、インサート部材Ｍの位置を調整できる。そのため、第１待機位置Ｗ１や第２待機位置Ｗ２とは異なる位置において誤設置状態であるか否かの検出や、インサート部材Ｍの位置調整を実行する場合と比較して、より効率良く射出成形を実行できる。

以上で説明した本実施形態の射出成形装置１００ｅによっても、射出ユニット１１０がインラインスクリューを備え、インラインスクリューによって成形材料を生成する形態である場合と比較して、射出成形装置１００ｅ全体を鉛直方向において小型化できる。特に、本実施形態では、インサート位置Ｓにインサート部材Ｍが載置されたか否かを検出するインサート検出部５１０を備える。このような形態によれば、インサート検出部５１０によって、インサート位置Ｓにインサート部材Ｍが載置されたか否かを検出できる。これによって、例えば、インサート成形を実行する際に、インサート位置Ｓにインサート部材Ｍが載置されていない状態で射出成形が行われることを抑制できるため、成形品の不良を抑制できる。また、インサート位置Ｓとは異なる位置にインサート部材Ｍが載置された状態で射出成形が行われることを抑制できるため、成形型１０や射出ユニット１１０等の破損を抑制できる。

また、本実施形態では、インサート検出部５１０は、インサート位置Ｓに形成された空気孔５２０を介してインサート位置Ｓからエアーを吸引可能に構成された吸引部５１１と、吸引されたエアーの流量又は圧力を測定する測定部５１２とを備え、測定されたエアーの流量又は圧力に基づいて、インサート位置Ｓにインサート部材Ｍが載置されたか否かを検出する検出部５１３とを備える。そのため、簡易な構成によって、エアーの流量又は圧力に基づいて、インサート位置Ｓにインサート部材Ｍが載置されたか否かを検出できる。

図２１から図２６は、他の実施形態におけるインサート検出部５１０ｂ～５１０ｇを説明する模式図である。図２１から図２３と、図２５と、図２６とには、図１９と同様に、インサート位置Ｓにインサート部材Ｍが載置された様子が示されている。図２４には、誤設置状態における、インサート部材Ｍの様子の一例が示されている。図２０と同様に、図２１から図２６に示したインサート検出部５１０ｂ～５１０ｇは、それぞれ、第５実施形態と異なり、吸引部５１１と測定部５１２と検出部５１３とを備えていない。図２４から図２６に示した形態では、射出成形装置１００は、第４実施形態と同様に、搬送ロボット及び給材ロボットとして機能する第１ロボット４７０を備えている。

図２１に示したインサート検出部５１０ｂは、上端部の押し込み量を検出可能に構成された接触式変位センサー５１４を備えている。接触式変位センサー５１４は、インサート位置Ｓにおいて、下型１５ｅをＺ方向に貫通するように形成された貫通孔に、その上端部が貫通孔の上部に突出するように挿入されている。図２１に示すように、接触式変位センサー５１４の上端部は、インサート位置Ｓに載置されたインサート部材Ｍに押されることによって、下方向へと押し込まれる。接触式変位センサー５１４は、上端部が押し込まれた量である押込量を差動トランスによって検出する。図２１に示した形態では、制御部５００は、接触式変位センサー５１４の上端部の押込量が、予め定められた範囲内にある場合に、正設置状態であることを検出する。この押込量の範囲は、例えば、実験によって測定される正設置状態における押込量に基づいて定められる。

図２２に示したインサート検出部５１０ｃは、三角測距方式によって下型１５等との間の距離を測定する光学センサー５１５を備えている。光学センサー５１５は、レーザー光を発信する発信部と、発信部によって発信され下型１５等によって反射されたレーザー光を検出するための受光部とを備えている。図２２に示した形態では、制御部５００は、光学センサー５１５を制御して、発信部によって発信され下型１５等によって反射されたレーザー光を受光部に、検出させることによって、下型１５に形成された凹部Ｄｎと光学センサー５１５との間の距離を測定する。制御部５００は、測定された距離の値が、予め定められた範囲内にある場合に、正設置状態であることを検出する。この距離の値の範囲は、実験によって測定される正設置状態におけるインサート部材Ｍと光学センサー５１５との間の距離に基づいて定められる。

図２３に示したインサート検出部５１０ｄは、下型１５の凹部Ｄｎ付近を撮像するカメラ５１６を備えている。図２３に示した形態では、制御部５００は、カメラ５１６によって撮像された画像を解析することによって、正設置状態であるか否かを検出する。

図２２で説明した光学センサー５１５や、図２３で説明したカメラ５１６は、例えば、待機位置Ｗに位置する下型１５と対向する位置に配置される。光学センサー５１５やカメラ５１６は、例えば、筐体９０に固定されてもよいし、基台４００や射出ユニット１１０等に固定されてもよい。なお、第２実施形態から第４実施形態と同様に、射出成形装置１００が第１状態と第２状態とを切り替え可能に構成されている場合、光学センサー５１５やカメラ５１６は、第１待機位置Ｗ１に位置する第２下型１７と対向する位置と、第２待機位置Ｗ２に位置する第１下型１６と対向する位置との両方に配置されるとより好ましい。これによって、第１待機位置Ｗ１と第２待機位置Ｗ２とのいずれにおいても、インサート検出部５１０ｃやインサート検出部５１０ｄによって、インサート位置Ｓにインサート部材Ｍが載置されたか否かを検出できる。

図２４に示したインサート検出部５１０ｅは、下型１５との接触を検知する接触検知センサー５１７によって構成されている。接触検知センサー５１７は、第１ロボット４７０のアームＡｍに固定されている。接触検知センサー５１７は、Ｚ方向に沿って見た時に接触検知センサー５１７がインサート位置Ｓと重なる位置を走査した場合に、正設置状態におけるインサート部材Ｍと接触しない位置に配置される。図２４に示した形態では、制御部５００は、接触検知センサー５１７によって接触が検知されなかった場合に、正設置状態であることを検出する。

図２５に示したインサート検出部５１０ｆは、図２２で説明した光学センサー５１５によって構成されている。図２５に示した形態では、光学センサー５１５は、図２４で説明した接触検知センサー５１７と同様に、第１ロボット４７０のアームＡｍに固定されている。図２５に示した形態では、制御部５００は、図２２で説明した形態と同様に、正設置状態であることを検出する。

図２６に示したインサート検出部５１０ｇは、図２３で説明したカメラ５１６によって構成されている。図２６に示した形態では、カメラ５１６は、第１ロボット４７０のアームＡｍに固定されている。図２６に示した形態では、制御部５００は、図２３で説明した形態と同様に、正設置状態であることを検出する。

上述したように、図２４から図２６に示した形態では、各インサート検出部を構成する各種センサー等が、第１ロボット４７０のアームＡｍに固定されている。このような形態であれば、制御部５００は、ロボット４５０を制御することで、アームＡｍに取り付けられたエンドエフェクターＥｆによって下型１５にインサート部材Ｍを載置した後、アームＡｍに取り付けられたセンサー等による検出結果等に基づいて正設置状態であるか否かの検出を実行し、正設置状態でないと判定した場合、再度、エンドエフェクターＥｆによってインサート部材Ｍの位置を調整できる。そのため、成形品の不良、及び、成形型１０や射出ユニット１１０の破損を抑制しつつ、より効率良くインサート成形を実行できる。また、第２実施形態から第４実施形態と同様に射出成形装置１００が第１状態と第２状態とを切り替え可能に構成されている場合であっても、各インサート検出部を構成するセンサー等を複数配置することなく、第１待機位置Ｗ１と第２待機位置Ｗ２とのいずれにおいても、インサート位置Ｓにインサート部材Ｍが載置されたか否かを検出できる。

Ｆ．他の実施形態：
（Ｆ－１）上記実施形態では、導入路１０２の導出口１０４は、Ｙ方向に沿って見た時に矩形状を有している。これに対して、導出口１０４は、Ｙ方向に沿って見た時に矩形状を有していなくてもよい。図２７は、他の実施形態におけるケース１０７ｂの断面を示す図である。図２７に示した導出口１０４ｂは、図９で説明した導出口１０４とは異なり、Ｙ方向に沿って見た時に、Ｘ方向において非対称な形状を有している。より詳細には、Ｙ方向に沿って見た時に、導出口１０４ｂのうち、導出口１０４ｂをＸ方向に二等分する二等分線Ｌの－Ｘ方向に位置する部分が半楕円形状を有し、二等分線Ｌの＋Ｘ方向に位置する部分が矩形状を有している。一方で、導出口１０４ｂは、図９で説明した導出口１０４と同様に、Ｙ方向に沿って見た時に、全体としてＸ方向に長尺な形状を有している。このような形態であっても、導入路１０２内における材料の詰まりが抑制される。また、導出口１０４は、Ｙ方向に沿って見た時に、円形状や楕円形状等の他の形状を有していてもよい。

（Ｆ－２）上記実施形態では、型締装置２００は、射出ユニット１１０及び上型１１を鉛直方向に沿って移動させることによって型締め及び型開きを行っている。これに対して、型締装置２００は、下型１５を鉛直方向に沿って移動させることによって型締め及び型開きを行ってもよい。

（Ｆ－３）上記実施形態では、型締モーター２１２は、下型１５よりも下方に配置されている。これに対して、型締モーター２１２は、鉛直方向において下型１５と同じ位置に配置されてもよいし、下型１５よりも上方に配置されてもよい。

（Ｆ－４）上記実施形態では、型締モーター２１２は、降下規制部として機能している。これに対して、型締モーター２１２は、降下規制部として機能しなくてもよい。例えば、降下規制部は、成形型１０が型開きされた状態において射出ユニット１１０を支持するストッパーやクランプ等によって構成されていてもよいし、射出ユニット１１０をつり上げ固定するフック等によって構成されていてもよい。また、射出成形装置１００は、降下規制部を備えていなくてもよい。

（Ｆ－５）上記実施形態では、制御部５００は、型締めにおいて、型締モーター２１２のトルク値を第１トルク値に制御して上型１１を下型１５に押し当てた後、型締モーター２１２のトルク値を第１トルク値から第２トルク値に下降させて上型１１を下型１５に押し当て、更に、型締モーター２１２のトルク値を第２トルク値から第３トルク値に上昇させて上型１１を下型１５に押し当てている。これに対して、制御部５００は、型締めにおいて、このように型締モーター２１２のトルク値を制御しなくてもよい。例えば、制御部５００は、トルク値を第１トルク値から第２トルク値に下降させた後、第２トルク値に維持し、その後トルク値を上昇させることなく型開きを行ってもよい。

（Ｆ－６）上記実施形態では、制御部５００は、型締めにおける型締モーター２１２の最大トルク値を、型開きにおける型締モーター２１２の最大トルク値よりも大きくしている。これに対して、制御部５００は、型開きにおける最大トルク値を型締めにおける最大トルク値よりも小さくしてもよいし、型開きにおける最大トルク値と型締における最大トルク値とを同じ値にしてもよい。

（Ｆ－７）上記実施形態では、位置変更部１８０は、下型支持部１５０をＸ方向に沿って直線的に移動させている。これに対して、位置変更部１８０は、下型支持部１５０を直線的に移動させなくてもよい。例えば、位置変更部１８０は、鉛直方向に沿って見た時に下型支持部１５０の移動の軌跡が円を描くように下型支持部１５０を移動させる、いわゆるロータリーテーブルによって構成されていてもよい。

（Ｆ－８）上記実施形態では、第１支持部１５６と第２支持部１５７とは、下型支持部１５０ｂを構成する一対のブロック１５２ｂの一部分として構成されている。これに対して、第１支持部１５６と第２支持部１５７とは、ブロック１５２ｂの一部分として構成されなくてもよい。例えば、第１支持部１５６と第２支持部１５７とは、それぞれ第１下型１６と第２下型１７とを保持するためのホルダーとして、別体に構成されていてもよい。この場合、位置変更部１８０は、例えば、第１支持部１５６と第２支持部１５７とを個別に移動可能に構成されていてもよく、第１支持部１５６と第２支持部１５７とを個別に移動させることによって、第１状態と第２状態とを切り替えてもよい。

（Ｆ－９）上記実施形態では、第１位置決め部１９０と第２位置決め部１９３とが射出位置決め部として機能している。これに対して、第１位置決め部１９０と第２位置決め部１９３とが射出位置決め部として機能しなくてもよい。例えば、射出成形装置１００は、下型を射出位置に位置決めしない第１位置決め部１９０や第２位置決め部１９３と、射出位置決め部とを備えていてもよい。また、射出成形装置１００は、第１位置決め部１９０と、第２位置決め部１９３と、射出位置決め部との全てを備えていなくてもよく、例えば、これらのうちいずれか１つのみを備えていてもよい。

Ｇ．他の形態：
本開示は、上述した実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実現することができる。例えば、本開示は、以下の形態によっても実現可能である。以下に記載した各形態中の技術的特徴に対応する上記実施形態中の技術的特徴は、本開示の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、本開示の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

（１）本開示の一形態によれば、射出成形装置が提供される。この射出成形装置は、上型及び下型を有する成形型を支持する支持部と、前記上型及び前記下型によって区画されるキャビティーに向かって成形材料を射出する射出ユニットと、を備える。前記成形型が前記支持部に支持された状態において、鉛直方向の上から順に、前記射出ユニット、前記上型、及び、前記下型が配置される。前記射出ユニットは、溝が形成された溝形成面を有し、回転するフラットスクリューと、前記溝形成面に対向する対向面を有し、前記成形材料が流入する連通孔が形成されたバレルと、前記溝形成面と前記対向面との間に供給された材料を加熱するヒーターと、を備え、前記フラットスクリューの回転、及び、前記ヒーターによる加熱によって、前記材料の少なくとも一部を可塑化して前記成形材料を生成し、前記成形材料を前記連通孔へと送出する。
このような形態によれば、射出ユニットがインラインスクリューを備え、インラインスクリューによって成形材料を生成する形態である場合と比較して、射出成形装置全体を鉛直方向において小型化できる。

（２）上記形態では、前記成形型が前記支持部に支持された状態において、前記射出ユニット及び前記上型を前記鉛直方向に沿って移動させることによって、前記上型と前記下型との型締め及び型開きを行う型締装置を備えていてもよい。このような形態によれば、下型を鉛直方向に移動させることなく、下型に対して射出ユニット及び上型を鉛直方向に移動させて型締め及び型開きを行うことができる。これによって、鉛直方向において一定の位置で下型から成形品を取り外すことができるため、例えば、成形品の取り外し工程をより容易に自動化できる。また、インサート成形を行う場合、鉛直方向において一定の位置で下型にインサート部品を載置できるため、例えば、インサート成形におけるインサート部品の載置工程をより容易に自動化できる。

（３）上記形態では、前記射出ユニット及び前記上型の下型へと向かう方向の移動を規制可能に構成された降下規制部を備えていてもよい。このような形態によれば、降下規制部によって、射出ユニット及び上型が意図せず下型へ向かって移動することを抑制できる。

（４）上記形態では、前記型締装置は、前記下型よりも下方に配置された型締モーターを有し、前記型締モーターの駆動によって前記射出ユニット及び前記上型を前記鉛直方向に沿って移動させ、前記型締モーターの駆動を制御する制御部を更に備える。このような形態によれば、型締モーターを制御することによって射出ユニット及び上型を鉛直方向に沿って移動させることができ、型締モーターが下型よりも上方に配置される形態と比較して、射出ユニットを構成する部材の配置が、型締モーターの配置によって制限されにくい。そのため、射出ユニットの構成の自由度を高めることができる。

（５）上記形態では、前記制御部は、前記射出ユニットから前記キャビティーに前記成形材料を射出する射出工程において、前記型締モーターのトルク値を第１トルク値に制御して前記上型を前記下型に押し当てた後、前記トルク値を前記第１トルク値から第２トルク値に降下させて前記上型を前記下型に押し当て、更に、前記トルク値を前記第２トルク値から第３トルク値に上昇させて前記上型を前記下型に押し当ててもよい。このような形態によれば、型締モーターの過負荷を抑制でき、かつ、成形型からの成形材料の漏れを抑制できる。

（６）上記形態では、前記制御部は、前記型締めにおける前記型締モーターの最大トルク値を、前記型開きにおける前記型締モーターの最大トルク値よりも大きくしてもよい。このような形態によれば、型開きにおいて型締モーターにかかる負荷を小さくできる。

（７）上記形態では、前記下型としての第１下型を支持する第１支持部と、前記下型としての第２下型を支持する第２支持部と、前記第１支持部と前記第２支持部とを移動可能に構成された位置変更部と、を備え、前記位置変更部は、前記第１支持部と前記第２支持部とを移動させることによって、前記下型と前記上型とが対向する射出位置に、前記第１下型又は前記第２下型を移動させ、前記第１下型が前記射出位置に位置し、かつ、前記第２下型が前記射出位置と異なる位置に位置する第１状態と、前記第２下型が前記射出位置に位置し、かつ、前記第１下型が前記射出位置と異なる位置に位置する第２状態と、に切り替えてもよい。このような形態によれば、射出位置に位置させた一方の下型を用いて成形品を成形する間に、射出位置とは異なる位置に位置させた他方の下型から成形品を取り外すことができる。そのため、第１下型と第２下型とを用いて効率よく成形品を成形できる。また、インサート成形を行う場合、射出位置に位置させた一方の下型を用いてインサート成形を行いつつ、射出位置とは異なる位置に位置させた他方の下型にインサート部材を載置できる。そのため、第１下型と第２下型とを用いて効率良くインサート成形を行うことができる。

（８）上記形態では、前記第１下型又は前記第２下型を前記射出位置に位置決めする射出位置決め部を備えていてもよい。このような形態によれば、第１支持部の移動に伴って移動する第１下型、又は、第２支持部の移動に伴って移動する第２下型を、射出位置決め部によって射出位置に位置決めできるため、効率良く射出成形を行うことができる。

（９）上記形態では、前記位置変更部は、前記第１支持部と前記第２支持部とを前記鉛直方向と交差する交差方向に沿って直線的に移動させ、前記第１状態において、前記第２下型を前記射出位置と異なる第１待機位置に位置させ、前記第２状態において、前記第１下型を、前記交差方向において前記射出位置を挟んで前記第１待機位置の反対側にある第２待機位置に位置させてもよい。このような形態によれば、位置変更部によって第１支持部と第２支持部とを交差方向に沿って直線的に移動させることで、簡易に第１状態と第２状態とを切り替えることができる。

（１０）上記形態では、前記第２下型を前記第１待機位置に位置決めする第１位置決め部と、前記第１下型を前記第２待機位置に位置決めする第２位置決め部と、を備えていてもよい。このような形態によれば、第１下型と第２下型とのうちいずれか一方が射出位置に位置している際に、いずれか他方が、各待機位置に位置決めされる。そのため、例えば、各待機位置において、第１下型や第２下型からの成形品の取り外しや、第１下型や第２下型へのインサート部品の載置をより効率的に実行できる。また、成形品の取り外しや、インサート部品の載置を行う工程をより容易に自動化できる。

（１１）上記形態では、前記第１待機位置において前記第２下型から成形品を取り外すための第１エジェクター部と、前記第２待機位置において前記第１下型から成形品を取り外すための第２エジェクター部とを備えていてもよい。このような形態によれば、第１状態と第２状態とのいずれの状態であっても、第１エジェクター部又は第２エジェクター部を用いることによって、第１下型や第２下型から成形品を容易に取り外すことができる。

（１２）上記形態では、前記第２待機位置において前記第１下型から取り外された成形品と、前記第１待機位置において前記第２下型から取り外された成形品と、を搬送する搬送ロボットを備えていてもよい。このような形態によれば、第１下型および第２下型から取り外された成形品を次の工程へと搬送する工程を自動化できるため、より効率良く成形品を成形できる。

（１３）上記形態では、前記第２待機位置に位置する前記第１下型、および、前記第１待機位置に位置する前記第２下型にインサート部材を載置する給材ロボットを備えていてもよい。このような形態によれば、第１下型および第２下型にインサート部材を載置する工程を自動化できるため、インサート成形をより効率良く実行できる。

（１４）上記形態では、前記下型の予め定められたインサート位置にインサート部材が載置されたか否かを検出するインサート検出部を備えていてもよい。このような形態によれば、インサート検出部によって、インサート位置Ｓにインサート部材Ｍが載置されたか否かを検出できる。これによって、例えば、インサート成形を実行する際に、インサート位置にインサート部材が載置されていない状態で射出成形が行われることを抑制できるため、成形品の不良を抑制できる。また、インサート位置とは異なる位置にインサート部材が載置された状態で射出成形が行われることを抑制できるため、成形型や射出ユニット等の破損を抑制できる。

（１５）上記形態では、前記インサート位置には、前記インサート位置に載置された前記インサート部材によって塞がれる空気孔が形成され、前記インサート検出部は、前記空気孔を介して前記インサート位置からエアーを吸引可能に構成された吸引部と、前記吸引部によって吸引された前記エアーの流量又は圧力を測定する測定部と、前記測定部によって測定される前記エアーの流量又は圧力に基づいて、前記インサート位置に前記インサート部材が載置されたか否かを検出する検出部と、を備えていてもよい。このような形態によれば、簡易な構成によって、エアーの流量又は圧力に基づいて、インサート位置にインサート部材が載置されたか否かを検出できる。

本開示は、上述した射出成形装置としての形態以外にも、種々の形態で実現することが可能である。例えば、射出成形システム等の形態で実現することができる。

１０…成形型、１１…上型、１２…上型クランプ、１３…上型支持部、１５，１５ｅ…下型、１６…第１下型、１７…第２下型、２０…材料供給部、２２…供給路、３１…ローター駆動部、３２…駆動モーター、３３…出力軸、４０…ローター、４２…溝形成面、４３…ローター側面、４４…材料投入口、４５…溝、４６…凸条部、４７…中央部、４８…滞留抑制部、５０…バレル、５２…対向面、５４…案内溝、５６…連通孔、５８…ヒーター、５９…逆止弁、６０…ノズル、７０…射出制御機構、７１…射出シリンダー、７２…プランジャー、９０，９０ｂ，９０ｃ…筐体、９８…ストッパー、９９…車輪、１００，１００ｂ，１００ｃ，１００ｄ，１００ｅ…射出成形装置、１０１…収容部、１０２…導入路、１０３…導入口、１０４，１０４ｂ…導出口、１０５…鉛直部、１０６…傾斜部、１０７，１０７ｂ…ケース、１０８…上部カバー、１０９…空間部、１１０…射出ユニット、１１１…第２規制部、１５０，１５０ｂ…下型支持部、１５２，１５２ｂ…ブロック、１５３，１５３ｂ…縁部、１５６…第１支持部、１５７…第２支持部、１６０…下型クランプ、１６１…第１下型クランプ、１６２…第２下型クランプ、１８０，１８０ｂ…位置変更部、１８１…電動アクチュエーター、１８６…可動部、１８７…プレート部、１８８…脚部、１８９…孔部、１９０…第１位置決め部、１９１…第１位置決め孔、１９２…第１位置決めピン、１９３…第２位置決め部、１９４…第２位置決め孔、１９５…第２位置決めピン、２００…型締装置、２１０…型駆動部、２１２…型締モーター、２１４…減速機、２１６…ボールネジ部、２１８…可動盤、２２０…固定盤、２３０…第１支柱部、２４０…第２支柱部、２５０…エジェクター部、２５１…第１エジェクター部、２５２…第２エジェクター部、２６０…本体部、２６１…エジェクタープレート、２６２…エジェクターピン、２６３…第１本体部、２６４…第２本体部、２７０…エジェクター駆動部、２７１…第１エジェクター駆動部、２７２…第２エジェクター駆動部、２８０…接触部、３００…ローター減速機、３０１…偏心体、３０２…ピン受け部、３０３…ピン受け凹部、３０９…ギア収容部、３１０…第１ギア、３１１…外歯、３１２…ピン、３２０…第２ギア、３２１…第１凹部、３２２…内歯、３２３…第２凹部、３２４…ボルト、３２５…第１規制部、３２８…底部、３４１…第１ボールベアリング、３４２…第２ボールベアリング、３４３…第３ボールベアリング、３４４…ニードルベアリング、４００…基台、４０１…上面、４０５…窪部、４０６…リニアガイド、４０７…空洞部、４５０…ロボット、４６０…ロボット制御部、４７０…第１ロボット、４７２…第１ロボット基台、４７５…第１ロボット制御部、４８０…第２ロボット、４８２…第２ロボット基台、４８５…第２ロボット制御部、５００…制御部、５１０，５１０ｂ，５１０ｃ，５１０ｄ，５１０ｅ，５１０ｆ，５１０ｇ…インサート検出部、５１１…吸引部、５１２…測定部、５１３…検出部、５１４…接触式変位センサー、５１５…光学センサー、５１６…カメラ、５１７…接触検知センサー、５２０…空気孔

Claims (15)

1. 上型及び下型を有する成形型を支持する支持部と、
   前記上型及び前記下型によって区画されるキャビティーに向かって成形材料を射出する射出ユニットと、を備え、
   前記成形型が前記支持部に支持された状態において、鉛直方向の上から順に、前記射出ユニット、前記上型、及び、前記下型が配置され、
   前記射出ユニットは、
   溝が形成された溝形成面を有し、回転するフラットスクリューと、
   前記溝形成面に対向する対向面を有し、前記成形材料が流入する連通孔が形成されたバレルと、
   前記溝形成面と前記対向面との間に供給された材料を加熱するヒーターと、を備え、
   前記フラットスクリューの回転、及び、前記ヒーターによる加熱によって、前記材料の少なくとも一部を可塑化して前記成形材料を生成し、前記成形材料を前記連通孔へと送出する、
   射出成形装置。
2. 請求項１に記載の射出成形装置であって、
   前記成形型が前記支持部に支持された状態において、前記射出ユニット及び前記上型を前記鉛直方向に沿って移動させることによって、前記上型と前記下型との型締め及び型開きを行う型締装置を備える、射出成形装置。
3. 請求項２に記載の射出成形装置であって、
   前記射出ユニット及び前記上型の前記下型へと向かう方向の移動を規制可能に構成された降下規制部を備える、射出成形装置。
4. 請求項２又は３に記載の射出成形装置であって、
   前記型締装置は、前記下型よりも下方に配置された型締モーターを有し、前記型締モーターの駆動によって前記射出ユニット及び前記上型を前記鉛直方向に沿って移動させ、
   前記型締モーターの駆動を制御する制御部を更に備える、射出成形装置。
5. 請求項４に記載の射出成形装置であって、
   前記制御部は、前記射出ユニットから前記キャビティーに向かって前記成形材料を射出する射出工程において、前記型締モーターのトルク値を第１トルク値に制御して前記上型を前記下型に押し当てた後、前記トルク値を前記第１トルク値から第２トルク値に降下させて前記上型を前記下型に押し当て、更に、前記トルク値を前記第２トルク値から第３トルク値に上昇させて前記上型を前記下型に押し当てる、射出成形装置。
6. 請求項４又は５に記載の射出成形装置であって、
   前記制御部は、前記型締めにおける前記型締モーターの最大トルク値を、前記型開きにおける前記型締モーターの最大トルク値よりも大きくする、射出成形装置。
7. 請求項２から６のいずれか一項に記載の射出成形装置であって、
   前記下型としての第１下型を支持する第１支持部と、
   前記下型としての第２下型を支持する第２支持部と、
   前記第１支持部と前記第２支持部とを移動させることが可能に構成された位置変更部と、を備え、
   前記位置変更部は、
   前記第１支持部と前記第２支持部とを移動させることによって、前記下型と前記上型とが対向する射出位置に、前記第１下型又は前記第２下型を移動させ、
   前記第１下型が前記射出位置に位置し、かつ、前記第２下型が前記射出位置と異なる位置に位置する第１状態と、前記第２下型が前記射出位置に位置し、かつ、前記第１下型が前記射出位置と異なる位置に位置する第２状態と、に切り替える、射出成形装置。
8. 請求項７に記載の射出成形装置であって、
   前記第１下型又は前記第２下型を前記射出位置に位置決めする射出位置決め部を備える、射出成形装置。
9. 請求項７又は８に記載の射出成形装置であって、
   前記位置変更部は、
   前記第１支持部と前記第２支持部とを前記鉛直方向と交差する交差方向に沿って直線的に移動させ、
   前記第１状態において、前記第２下型を前記射出位置と異なる第１待機位置に位置させ、前記第２状態において、前記第１下型を、前記交差方向において前記射出位置を挟んで前記第１待機位置の反対側にある第２待機位置に位置させる、
   射出成形装置。
10. 請求項９に記載の射出成形装置であって、
    前記第２下型を前記第１待機位置に位置決めする第１位置決め部と、前記第１下型を前記第２待機位置に位置決めする第２位置決め部と、を備える、射出成形装置。
11. 請求項９又は１０に記載の射出成形装置であって、
    前記第１待機位置において前記第２下型から成形品を取り外すための第１エジェクター部と、前記第２待機位置において前記第１下型から成形品を取り外すための第２エジェクター部とを備える、射出成形装置。
12. 請求項１１に記載の射出成形装置であって、
    前記第２待機位置において前記第１下型から取り外された成形品と、前記第１待機位置において前記第２下型から取り外された成形品と、を搬送する搬送ロボットを備える、射出成形装置。
13. 請求項９から１２のいずれか一項に記載の射出成形装置であって、
    前記第２待機位置に位置する前記第１下型、および、前記第１待機位置に位置する前記第２下型にインサート部材を載置する給材ロボットを備える、射出成形装置。
14. 請求項１から１３のいずれか一項に記載の射出成形装置であって、
    前記下型の予め定められたインサート位置にインサート部材が載置されたか否かを検出するためのインサート検出部を備える、射出成形装置。
15. 請求項１４に記載の射出成形装置であって、
    前記インサート位置には、前記インサート位置に載置された前記インサート部材によって塞がれる空気孔が形成され、
    前記インサート検出部は、
    前記空気孔を介して前記インサート位置からエアーを吸引可能に構成された吸引部と、
    前記吸引部によって吸引される前記エアーの流量又は圧力を測定する測定部と、
    前記測定部によって測定される前記エアーの流量又は圧力に基づいて、前記インサート位置に前記インサート部材が載置されたか否かを検出する検出部と、を備える、
    射出成形装置。

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