JPH09117946A

JPH09117946A - 射出成形機における圧力検出器の零点調整方法

Info

Publication number: JPH09117946A
Application number: JP7301990A
Authority: JP
Inventors: Susumu Ito; 進伊藤; Masao Kamiguchi; 賢男上口; Tetsuaki Neko; 哲明根子; Katsuyuki Yamanaka; 克行山中; Toshiaki Ichihara; 稔章市原
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 1995-10-25
Filing date: 1995-10-25
Publication date: 1997-05-06
Anticipated expiration: 2015-10-25
Also published as: DE69624100T2; US5997780A; EP0806277A1; JP3742448B2; DE69624100D1; WO1997015431A1; EP0806277B1; EP0806277A4

Abstract

(57)【要約】【課題】射出機構を分解しなくても、圧力検出器に作
用する外的な負荷を完全に取り除いた状態で圧力検出器
の零点調整を行うことのできる零点調整方法を提供する
こと。【解決手段】スクリュー７を低出力で駆動してスクリ
ュー７の前進可能な限界位置Ｑｆと後退可能な限界位置
Ｑｂとを検出してその中間位置Ｐｍを求め、中間位置Ｐ
ｍにスクリュー７を移動させることにより、スクリュー
７に直接作用する樹脂反力を完全に取り除く。更に、射
出用サーボモータＭ１を減衰振動させることにより、ロ
ードセル１０に固着されたボールナット９と該ナット９
を直接押し引きするボールネジ８との間に、前進方向お
よび後退方向の各々に対して等しい遊びを有するバック
ラッシを生じさせ、ボールネジ８とボールナット９との
間の軸方向の接触を実質的に断ち切り、ロードセル１０
に作用する圧力を完全に取り除いた状態でロードセル１
０の零点補正を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、射出成形機におけ
る圧力検出器の零点調整方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】可動部材に対応して設けられた圧力検出
器によって可動部材にかかる圧力を検出するようにした
射出成形機は公知であり、例えば、スクリューの基部に
取り付けられた圧力検出器により射出保圧圧力や計量時
の背圧をサンプリングするもの等がよく知られている。
圧力検出器として最も一般に使用されるのが、いわゆる
ロードセル、つまり、可動部材と該可動部材の駆動源と
の間の動力伝達経路上に位置する弾性部材とストレイン
ゲージとによって構成される圧力検出器である。

【０００３】ストレインゲージは圧力による金属線の変
形を電気抵抗の変化に変えて測定するものであるから、
このストレインゲージを可動部材と駆動源との間の動力
伝達経路上に位置する機能上必要な必須の弾性部材もし
くは可動部材そのもの等に直接貼着することによっても
可動部材に作用する圧力を検出することは可能である
が、弾性部材の剛性が著しく高く圧力による変形が少な
いような場合では、高精度の圧力検出が難しくなる場合
もあるので、動力伝達経路上に起歪体と称する弾性変形
し易い部材を介装し、この部材にストレインゲージを貼
着して圧力検出器として構成するのが普通である。

【０００４】一般に起歪体またはロードセル本体といえ
ば前記した弾性変形し易い部材のことであるが、無論、
ストレインゲージ自体も起歪体の一種である。

【０００５】ロードセルを利用した圧力検出器の一例と
して、スクリュー軸に作用する圧力を検出するようにし
た圧力検出器の一般的な構造について、射出機構の要部
断面を示す図１を参照して簡単に説明する。

【０００６】図１において、符号１は射出ユニットのフ
ロントプレートである。フロントプレート１には図中右
側に位置する図示しないリアプレートとの間に２本もし
くは４本のタイロッド２が固設され、このタイロッド２
にブッシュ等を介して摺動自在にスクリュープッシャー
プレート３が取り付けられている。

【０００７】スクリュースリーブ４はスクリュープッシ
ャープレート３に２つのアンギュラベアリングを介して
回転自在に取り付けられており、該スリーブ４に固着さ
れた歯付プーリ５および該プーリ５に巻回された図示し
ないタイミングベルト等を介して、スクリュープッシャ
ープレート３の側に固設された図示しない計量用モータ
により回転駆動されるようになっている。

【０００８】また、フロントプレート１の前面に固設さ
れた射出シリンダ６には計量および射出のためのスクリ
ュー７が内嵌され、該スクリュー７の基部が前記スクリ
ュースリーブ４に回転および軸方向移動不能に固着さ
れ、スクリュースリーブ４の回転動作に応動して計量混
練りのためのスクリュー回転が行われるようになってい
る。

【０００９】更に、図示しないリアプレートには運動用
ネジとしてのボールネジ８が軸方向移動不能かつ回転可
能に取り付けられ、リアプレートの側に固設された射出
用モータによりタイミングベルト等を介して回転駆動さ
れるようになっている。リアプレートからフロントプレ
ート１に向けて突出したボールネジ８の先端は、スクリ
ュープッシャープレート３の裏面に回転不能に固設され
たボールナット９（ソケットともいう）に螺合され、ボ
ールネジ８の回転により、スクリュープッシャープレー
ト３および該プレート３に取り付けられた部材の全てが
フロントプレート１に対して全体的に接離移動し、スク
リュースリーブ４に固着されたスクリュー７が射出シリ
ンダ６内で前後退する。

【００１０】スクリュー７に作用する射出保圧圧力や背
圧を検出するための圧力検出器となるロードセル１０
は、スクリュー７の基部、厳密には、スクリュープッシ
ャープレート３とボールナット９との間に介装され、ボ
ルト１３，１４でそれぞれスクリュープッシャープレー
ト３およびボールナット９に固着されたロードセル本体
１１（起歪体ともいう）と該ロードセル本体１１に貼着
されたストレインゲージ１２とで構成される。ロードセ
ル本体１１の形状は、図１に側断面を示す通り、径方向
中央部に周溝状の肉薄部１１ａを備えた円環体であり、
ボールナット９とスクリュープッシャープレート３との
間に作用する力、つまり、ロードセル本体１１の外周部
と内周部との間でスクリュー軸の方向に沿って互いに逆
向きに作用する力と反力、要するに、スクリュー７に作
用する射出保圧圧力や背圧の影響を受けて肉薄部１１ａ
が容易に変形し、スクリュー７に作用する樹脂反力を検
出できるようになっている。

【００１１】スクリュー７に作用する樹脂反力を適確に
検出するためには、ロードセル１０の圧力検出の繰り返
し精度を向上させることが重要であり、周囲温度の影響
による検出誤差を抑制するための温度補償回路や湿度の
影響による検出誤差を抑制するためのコーティング処理
等がロードセル１０に対して施されている。

【００１２】しかし、ロードセル１０の取り付け位置が
熱源となるシリンダ６に接近しており、また、射出機構
全体が計量用モータや射出用モータと共に射出ユニット
のハウジング内に収められている関係から、実際の射出
成形作業中におけるロードセル１０の周囲温度はロード
セル１０が製造された時の周囲温度に比べて相当に高く
なる場合が多く、温度補償回路による誤差補正だけでは
対処しきれなくなる場合がある。

【００１３】また、湿度による悪影響を抑制する必要上
ロードセル１０に防湿のためのコーティング処理を施す
ことは重要ではあるが、このコーティング処理の際にコ
ーティング材の内部やロードセル１０との界面に気泡が
侵入したりすると、この気泡が温度変化によって膨脹ま
たは収縮し、ロードセル１０に対して変形の影響を与え
て圧力の検出精度が不正確となる場合がある。無論、熱
膨脹係数の異なる異種素材をロードセル１０にコーティ
ングしたことにより生じる温度変化の際の内部応力の影
響も無視はできない。

【００１４】更に、ロードセル１０に荷重による歪みが
生じた際にコーティング材が塑性変形してしまうと、こ
のコーティング材がロードセル１０の弾性復帰を妨げる
ことになるので、ロードセル１０から荷重が取り除かれ
てもロードセル１０の検出圧力が零に復帰しなくなって
しまうといった場合がある。

【００１５】これらの問題はコーティング材に限ったも
のではなく、ストレインゲージ１２をロードセル本体１
１に貼り付ける接着剤にも同様の問題があり、特に、接
着剤の膨脹や収縮または塑性変形等はストレインゲージ
１２自体の歪みに直接の影響を与えるといった意味で深
刻である。

【００１６】結果的に、温度補償回路やコーティングに
よる防湿処理等の手段を講じたとしても、ロードセル１
０の圧力検出の繰り返し精度を完全に補償するといった
ことは事実上不可能である。

【００１７】スクリュー７と射出用モータとの間の動力
伝達経路上にロードセル１０を１組のみ配備する場合、
このロードセル１０が検出しなければならない最大の圧
力は、射出成形機の最大射出保圧圧力にもよるが、例え
ば、２０００Kg/cm ²等ということになる。前述した温
度補償回路や防湿処理を適用した場合であってもロード
セル１０の検出精度には最終的に数％の誤差が残るの
で、ロードセル１０によって最終的に検出され得る圧力
の単位は、検出精度の誤差を仮に１％としても（既に述
べた通り実際には数％である）、２０Kg/cm ²程度にな
ってしまう。

【００１８】一方、計量時の背圧は２０Kg/cm ²，３０
Kg/cm ²，・・・等と１０Kg/cm ²のオーダーを単位と
して設定するのが普通であるから、射出保圧圧力の検出
に用いるのと同じロードセル１０を用いて計量時の背圧
制御を行おうとすると、誤差の占める割合が大きくなり
過ぎ、適切な背圧制御が行えなくなってしまうという問
題がある。

【００１９】従って、ロードセル１０の温度が高くなっ
て温度補償回路による誤差補正では間に合わなくなった
ような場合、または、コーティング材に塑性変形等が生
じてロードセル１０の弾性変形に影響を与えるようにな
った場合では、その周囲温度やコーティング材の塑性変
形等によって生じる誤差に応じ、改めてロードセル１０
の零点補正を行う必要があるが、この際、温度変化やコ
ーティング材の塑性変形による誤差を除く他の外乱要素
の全てを排除してやらねば、正確な零点補正を行うこと
はできない。言い換えれば、温度変化やコーティング材
の塑性変形による応力のみが作用している状態でロード
セル１０の検出圧力が零となるような補正を行う必要が
あるということである。

【００２０】コーティング材の塑性変形等により生じる
誤差は、シリンダ６等から比較的離れて温度の影響を受
けにくいエジェクタロッドや可動プラテンの圧力検出器
の場合も無縁ではなく、特に、エジェクタロッドにより
エジェクタピンやその他金型内に突出する可動部材を動
かして型内容積や型内圧力を調整するようにした構造を
有する射出成形機の場合では、このエジェクタロッドの
圧力検出器に高い検出精度が要求され、また、強大な型
締力が作用する可動プラテンの圧力検出器のコーティン
グ材の塑性変形等による検出誤差も問題となることがあ
り、同様な補正作業が必要となる場合がある。

【００２１】ここで問題となるのは、前述した他の外乱
要素の全てを如何にしてロードセル１０から取り除くか
である。

【００２２】図１の構成例におけるスクリュー軸の圧力
検出器の場合において最も確実なのは、ロードセル１０
をスクリュープッシャープレート３に取り付けているボ
ルト１３を取り外してボールナット９およびロードセル
１０を図中右側に後退させるか、または、ボルト１３を
取り外してスクリュープッシャープレート３を図中左側
に前進させるかしてロードセル１０を他の部材から切り
離し、ロードセル１０自体を完全な自由状態にしてしま
うことである。

【００２３】しかし、このような作業は極めて面倒であ
る。更に、ロードセル１０と共にスクリュープッシャー
プレート３から切り離されたボールナット９を不用意に
手で回転させてしまったりすると、パルスコーダ等の回
転位置検出器に生じる位置ずれにより、スクリュー７の
位置制御に支障を生じる恐れもある。

【００２４】そこで、射出機構を分解せず、そのままの
状態でロードセル１０から外乱要素を取り除くための方
法が求められる。

【００２５】しかし、図１に示す通りタイロッド２とス
クリュープッシャープレート３との間にはスクリュープ
ッシャープレート３を現在位置に保持しようとする摩擦
力Ａ１，Ａ２、つまり、スクリュープッシャープレート
３に後退力が作用するときに反力として働く摩擦力Ａ１
と、スクリュープッシャープレート３に前進力が作用す
るときに反力として働く摩擦力Ａ２とが存在する。

【００２６】また、スクリュー７と射出シリンダ６との
間にはスクリュー７を現在位置に保持しようとする摩擦
力が存在し、更に、樹脂が固化している場合では、射出
シリンダ６の内壁に固着した樹脂とスクリュー７との間
にスクリュー７を現在位置に保持しようとする抵抗が存
在する。一方、樹脂が溶融している状態では、スクリュ
ー７と樹脂との間にスクリュー７を後退させようとする
樹脂反力が存在する場合と、また、これとは逆に、溶融
した樹脂が固化しつつその体積を減少させているような
状態では、スクリュー７と樹脂との間にスクリュー７を
前進させようとする力が存在する場合もある。なお、図
１ではスクリュー７を前進させようとする全体的な樹脂
反力をＢ１、また、スクリュー７を後退させようとする
全体的な樹脂反力をＢ２として便宜的に示している。

【００２７】一見すると、ボールネジ８を回転駆動する
射出用モータの駆動を解除してボールネジ８の回転を自
在とすれば、ロードセル１０に作用するテンション（Ｂ
１−Ａ２）、または、ロードセル１０に作用するストレ
ス（Ｂ２−Ａ１）等の力に応動してボールナット９が自
由に前後退し、更に、ボールナット９の前後退動作に応
動してボールネジ８の側が自在に回転して、このテンシ
ョン（Ｂ１−Ａ２）やストレス（Ｂ２−Ａ１）等を解消
し、ロードセル１０に作用する外乱要素を完全に取り除
けるように見える。

【００２８】しかし、実際には、射出用モータの駆動を
解除してもボールネジ８とボールナット９との間にはあ
る程度の摩擦があり、この摩擦がボールネジ８の自由回
転を妨げる方向に作用してボールネジ８上のボールナッ
ト９の現在位置を保持しようとする力が働くため、ロー
ドセル１０に作用するテンションやストレスに応動させ
てボールナット９を自由に前後退させるというわけには
いかず、ロードセル１０から外乱要素を完全に取り除く
ことはできない。当然、射出用モータのロータ部分にお
ける摩擦抵抗等も問題となるところである。

【００２９】また、スクリュー７に所定の推力を与えて
ロードセル１０によりその反力を検出し、与えた推力と
ロードセル１０の検出値とが一致するようにロードセル
１０の零点補正を行う調整方法が本出願人により特開平
７−２０５２２９号として提案され、射出保圧圧力や計
量時の背圧の検出精度向上には十分な成果を収めている
が、この構成においてはロードセル１０がスクリュー７
に与えられた推力の他、駆動系各部に作用する摩擦抵抗
による外乱等を拾うので、最終的に補正されるのは外乱
を含んだ検出値であり、ロードセル１０単体での零点補
正を行うことはできない。

【００３０】以上に述べたように、ロードセル１０の零
点調整に際し、射出機構を分解してロードセル１０を他
の部材から切り離して外乱要素を取り除くのでは手間が
掛かり過ぎるし、また、ボールネジ８を駆動する射出用
モータの磁励を解除した程度のことでは、ロードセル１
０に作用する負荷の外乱要素を完全に取り除くことはで
きないという問題がある。また、外乱要素を含めてロー
ドセル１０の零点補正を行った場合では、ロードセル１
０自体の異常を確認することが難しい場合がある。

【００３１】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の目的
は、前記従来技術の欠点を解消し、射出機構の分解作業
を必要とせず、圧力検出器に作用する外的な負荷を完全
に取り除いた状態で圧力検出器の零点調整を適確に行う
ことのできる射出成形機における圧力検出器の零点調整
方法を提供することにある。

【００３２】

【課題を解決するための手段】本発明は、射出成形機の
可動部材に対応して設けられ該可動部材にかかる圧力を
検出する圧力検出器の零点調整方法において、前記可動
部材を駆動し、任意の位置で減衰振動を開始させ、振動
の振幅が所定値以下になったときに振動を停止し、圧力
検出器の出力を読み、読んだ値を基に圧力検出器の出力
を補正することを特徴とする構成により前記目的を達成
した。

【００３３】つまり、可動部材を駆動する駆動源を正逆
に駆動して可動部材の振幅が所定値以下となるまで減衰
振動を行わせることにより、可動部材の振動の中心に駆
動源の正逆駆動の中心を合わせることにより、可動部材
と駆動源との間に正逆両方向のバックラッシを生じさ
せ、可動部材を動力伝達経路から実質的に切り離し、可
動部材に作用する外的な負荷を完全に取り除いた状態で
圧力検出器の零点調整を行うのである。

【００３４】従って、減衰振動を開始させるに際して
は、予め振動の中心をバックラッシの中央に合わせてお
く方が、より効果的である。固化した樹脂により移動を
制限されるスクリュー軸等のように、何らかの理由で可
動部材の移動、つまり、振動の範囲自体が制限される場
合があるからである。

【００３５】これを実現するため、前記可動部材を駆動
する駆動源の出力を低出力の状態にして、前記可動部材
の現在位置を基準に前記可動部材を所定量移動させる指
令を駆動源に出力した後、前記可動部材の停止位置を検
出して第１停止位置として記憶し、更に、前記可動部材
の現在位置を基準に前記可動部材を前記所定量だけ逆方
向に移動させる指令を前記駆動源に出力した後、前記可
動部材の停止位置を検出して第２停止位置として記憶
し、前記第１停止位置と第２停止位置との中間部の１点
を振動の中心として前記減衰振動を行わせるようにし
た。

【００３６】また、可動部材の移動自体が完全に固定さ
れてしまうような状況下においては、可動部材自体を振
動させようとすることには意味がないので、前記第１停
止位置と第２停止位置との間の距離の１／２以下で、か
つ、前記可動部材と駆動源との間に生じるバックラッシ
の量の１／２以上の値を振幅の初期値として減衰振動を
行わせるようにする。

【００３７】一方、溶融した樹脂がシリンダ内に残留し
たままでスクリュー軸の圧力検出器の零点補正を行うよ
うな場合やガイドロッド等に対して粘着的な摺動抵抗を
有する可動部材に対して設けられた圧力検出器の零点補
正を行うような場合においては、可動部材と動力伝達経
路との接続部に加え、樹脂の圧力や粘性等が可動部材に
作用して圧力検出器に影響を与える場合があるので、前
記第１停止位置と第２停止位置との間の距離の１／２に
所定値を加算した値、もしくは、前記第１停止位置と第
２停止位置との間の１／２の距離に１よりも大きな数を
乗じた値を振幅の初期値として前記減衰振動を行わせる
ことにより、減衰振動の初期段階で積極的に可動部材を
振動させて樹脂や摺動部の油等を馴染ませ、樹脂の圧力
や粘性および摺動部の油の粘性等による外力を作動部材
から取り除くようにする。

【００３８】可動部材と駆動源との間に正逆両方向のバ
ックラッシを生じさせ、可動部材を動力伝達経路から実
質的に切り離すことにより、可動部材に作用する外的な
負荷を取り除く構成であるから、最終的に、駆動源の振
幅が可動部材と駆動源との間に生じる総合的なバックラ
ッシの量の１／２よりも小さくなるまで、つまり、可動
部材と動力伝達経路との接続が切れるまで、前記の減衰
振動を行わせることが望ましい。

【００３９】可動部材を駆動する駆動源は、出力制限手
段を有するサーボモータにより構成することができる。

【００４０】スクリュー軸に作用する圧力を検出する圧
力検出器の場合においては、パージングの自動運転と共
に前記圧力検出器の零点補正を自動的に行わせることに
より、成形材料の入れ替え等の適当な時間間隔で、忘れ
ずに圧力検出器の零点補正を行うことができる。

【００４１】また、圧力検出器の出力の補正量の絶対値
が所定量を越えると異常検出信号を出力することによ
り、零点補正のみでは対処し得ないような圧力検出器の
重大な異常を発見することができる。

【００４２】更に、調整の日付と補正量を含む零点調整
の履歴を射出成形機の制御装置に記憶し、記憶した履歴
を表示させることにより、圧力検出器の性能の劣化や重
大な異常の発見を一層容易に行うことができる。

【００４３】次に、スクリューに作用する圧力を検出す
る圧力検出器を例にとって全体的な作用について述べ
る。

【００４４】まず、最初に、スクリュー現在位置を基準
としてスクリュー７を所定量移動させる指令を駆動源に
出力し、スクリュー７を僅かな力（低出力）で前後退さ
せて移動可能な限界位置にまで移動させる。

【００４５】この際、射出シリンダ６内の樹脂が少しで
も溶融していて正逆に圧縮可能な状態にあれば、駆動源
は少なくともバックラッシ量を越えて作動し、スクリュ
ー７は前記所定量の範囲内で、ある程度前後退すること
ができる。

【００４６】より厳密にいえば、射出シリンダ６内の樹
脂が相当に粘性の低い状態にまで溶融している状態で
は、スクリュー７は最初のスクリュー現在位置を基準に
前記所定量の分だけ前進し、かつ、後退することがで
き、また、樹脂の溶融が不十分でその粘性が相当に高け
れば、駆動源は前記僅かな力でスクリュー７を前記所定
量の分だけ移動させることは不可能で、スクリュー７は
最初のスクリュー現在位置を基準に前記所定量未満の量
で前進し、かつ、後退することになる。

【００４７】樹脂の粘性が低い場合、つまり、スクリュ
ー７が前記所定量の分だけ移動できる場合には、樹脂反
力が外乱要素として大きな問題となることはない。樹脂
反力が外乱要素として問題となるのは、樹脂の粘性が高
く、最初のスクリュー現在位置においてスクリュー７が
停止している状態でスクリュー７と樹脂との間にスクリ
ュー７を後退させようとする樹脂反力（Ｂ２）が働いて
いる場合、例えば、スクリュー７を前進させる行為を中
断することにより樹脂に正の圧縮力を残したままの状態
で最初のスクリュー現在位置にスクリュー７を停止させ
たような場合と、最初のスクリュー現在位置においてス
クリュー７が停止している状態でスクリュー７と樹脂と
の間にスクリュー７を前進させようとする樹脂反力（Ｂ
１）が働いている場合、例えば、スクリュー７を後退さ
せる行為を中断することにより樹脂に負の圧縮力を残し
たままの状態で最初のスクリュー現在位置にスクリュー
７を停止させたような場合等である。

【００４８】一例として、最初のスクリュー現在位置に
おいてスクリュー７が停止している状態でスクリュー７
と樹脂との間にスクリュー７を後退させようとする樹脂
反力（Ｂ２）が働いている場合について考えてみる。

【００４９】前述したように、最初のスクリュー現在位
置を基準としてスクリュー７を僅かな力で前進させれ
ば、スクリュー７の前進による樹脂の体積圧縮に比例し
て増大するスクリュー７を後退させようとする樹脂反力
（Ｂ２）と、スクリュー７を前進させようとする駆動源
の前記僅かな力とが釣り合った状態でスクリュー７の前
進が停止し、この位置が第１停止位置として記憶され
る。

【００５０】また、最初のスクリュー現在位置を基準と
してスクリュー７を僅かな力で後退させれば、スクリュ
ー７の後退による樹脂の体積膨脹に比例して増大するス
クリュー７を前進させようとする樹脂反力（Ｂ２）と、
スクリュー７を後退させようとする駆動源の前記僅かな
力とが釣り合った状態でスクリュー７の後退が停止し、
この位置が第２停止位置として記憶される。

【００５１】スクリュー７に作用する樹脂反力（Ｂ２）
が実質的に零となるときのスクリュー７の位置は、スク
リュー７を所定の力で前進させた時にスクリュー７が進
む限界位置と、これとは逆に、スクリュー７をこれと同
じ所定の力で引いた時にスクリュー７が後退する限界位
置との中点、つまり、前記した第１停止位置と第２停止
位置との中間位置である。従って、まず最初にこの中間
位置を求め、この位置にスクリュー７を移動させてスク
リュー７に対する樹脂反力の影響を取り除く。

【００５２】結果的に、最初のスクリュー現在位置にお
いてスクリュー７が停止している状態でスクリュー７と
樹脂との間にスクリュー７を後退させようとする樹脂反
力（Ｂ２）が働いていた場合では、前記中間位置が最初
のスクリュー現在位置よりも後方よりに移動し、また、
最初のスクリュー現在位置においてスクリュー７が停止
している状態でスクリュー７と樹脂との間にスクリュー
７を前進させようとする樹脂反力（Ｂ１）が働いていた
場合では、前記中間位置が最初のスクリュー現在位置よ
りも前方よりに移動することになる。

【００５３】一方、樹脂の粘性が低い場合、つまり、ス
クリュー７が前記所定量の分だけ自由に移動できる場合
には、スクリュー７の前進限界位置は最初のスクリュー
現在位置から前記所定量の分だけ前方よりの位置とな
り、また、スクリュー７の後退限界位置は最初のスクリ
ュー現在位置から前記所定量の分だけ後方よりの位置と
なるので、結果的に、前記中間位置の演算結果は最初の
スクリュー現在位置と一致することになる。既に述べた
通り、このような場合においては樹脂反力が外乱要素と
して大きな問題となることはない。

【００５４】しかし、樹脂反力の影響をよりなくすため
に、具体的には後述するようにスクリューを前記中間部
の１点を振動中心として振動させることにより、前記中
間位置でスクリューに加わる樹脂からの力をなくすよう
にする。

【００５５】そして、スクリューを駆動する駆動源の振
動のストロークがバックラッシより小さくなるまで減衰
させると、スクリューが移動しなくなり、駆動源のみが
振動することになり、この段階で振動を停止させると、
スクリューには樹脂からも駆動源からも力が加えられな
く、圧力検出器には何ら圧力が加えられないことにな
る。

【００５６】一方、射出シリンダ６内の樹脂が全く溶融
していず、スクリュー７が射出シリンダ６に対して完全
に固定された状態にあれば、駆動源はバックラッシ量を
越えて作動することはできず、当然、スクリュー７は移
動しない。

【００５７】従って、この場合の第１停止位置は、駆動
源がスクリュー７を前進させる方向に作動してスクリュ
ー７と駆動源との間のバックラッシがなくなり駆動源の
駆動力が直接スクリュー７に前進力として伝達されるよ
うになるときの駆動源の位置であり、また、第２停止位
置は、駆動源がスクリューを後退させる方向に作動して
スクリュー７と駆動源との間のバックラッシがなくなり
駆動源の駆動力が直接スクリュー７に後退力として伝達
されるようになるときの駆動源の位置である。

【００５８】従って、射出シリンダ６内の樹脂が全く溶
融していず、スクリュー７が射出シリンダ６に対して完
全に固定された状態にある場合では、前記中間位置への
移動指令により、バックラッシの中間部位置、つまり、
駆動源の駆動力が直接スクリュー７に前進力として伝達
されることもなければ、また、駆動源の駆動力が直接ス
クリュー７に後退力として伝達されることもないような
位置へと駆動源が移動されることになる。一見すると、
この様な状況下ではスクリュー７と駆動源との間の接続
が切れており、圧力検出器１０に作用する外力が完全に
取り除かれているようにも見える。

【００５９】しかし、駆動源からスクリュー７に至る動
力伝達経路が複雑な場合においては動力伝達経路の構成
要素の各部でバックラッシが生じるのであって、スクリ
ュー７と駆動源との間の全体的なバックラッシの中間部
位置に駆動源を移動させたからといって、各構成要素毎
のバックラッシの全てが各々の中間部位置に移動すると
いうことにはならない。

【００６０】つまり、樹脂がある程度溶融している状態
においてスクリュー７を後退限界位置である第２停止位
置から中間部位置にまで移動させたときの前記の状況と
同じように、スクリュープッシャープレート３とボール
ナット９との間の圧力検出器１０には、ある程度の外力
が作用している可能性があるということである。

【００６１】例えば、図１の例において、ボールナット
９とボールネジ８との間のバックラッシの大きさと、ボ
ールネジ８とこれを駆動するタイミングベルトとの間の
バックラッシの大きさ、および、該タイミングベルトと
これを駆動する射出用モータとの間のバックラッシの大
きさを共にＣとするなら、駆動源から圧力検出器１０に
至る動力伝達経路全体のバックラッシの量は３Ｃという
ことになる。

【００６２】そこで、スクリュー７の前進方向に対する
バックラッシがなくなる位置、つまり、射出用モータの
駆動力が直接スクリュー７に前進力として伝達されるよ
うになる位置を第１停止位置とし、また、スクリュー７
の後退方向に対するバックラッシがなくなる位置、つま
り、射出用モータの駆動力が直接スクリュー７に後退力
として伝達されるようになる位置を第２停止位置とし
て、第１停止位置から第２停止位置への移動を行った
後、この第２停止位置から射出用モータを（３／２）・
Ｃだけ回転させ、第１停止位置と第２停止位置との間の
中点、つまり、全体的なバックラッシの中間位置にまで
射出用モータを移動させた場合について考えてみる。

【００６３】つまり、スクリュー７の後退方向に対する
バックラッシが全くなく、スクリュー７の前進方向に対
するバックラッシが最大となっている第２停止位置から
中間位置への移動動作である。

【００６４】当然、この時に射出用モータの回転によっ
てスクリュー７の前進方向に対するバックラッシが解消
されてゆく順序は、各部の構成要素の組を単位として見
ると、最初に、ボールネジ８を駆動するタイミングベル
トと射出用モータとの間のバックラッシ、次に、ボール
ネジ８とタイミングベルトとの間のバックラッシ、そし
て最後に、ボールナット９とボールネジ８との間のバッ
クラッシの順である。

【００６５】この際、射出用モータの移動量（３／２）
・Ｃは、ボールネジ８を駆動するタイミングベルトと射
出用モータとの間のバックラッシＣよりは大きいから、
タイミングベルトと射出用モータとの間にあるスクリュ
ー７の前進方向に対するバックラッシは射出用モータが
Ｃだけ移動した時点で完全に解消される。そして、この
結果、タイミングベルトは〔（３／２）・Ｃ−Ｃ＝（１
／２）・Ｃ〕の分だけスクリュー７の前進方向に移動さ
れ、これと同時に、射出用モータは指令された（３／
２）・Ｃの移動を終了して停止することになる。

【００６６】しかし、タイミングベルトの回転量（１／
２）・Ｃは、ボールネジ８とタイミングベルトとの間の
バックラッシ量Ｃに満たないので、ボールネジ８とタイ
ミングベルトとの間にあるスクリュー７の前進方向に対
するバックラッシは完全には解消されず、ボールネジ８
自体は全く回転しない。

【００６７】従って、ボールナット９とボールネジ８と
の相互関係は、第１停止位置から第２停止位置に向けて
射出用モータを回転させたときと同じ状態、つまり、ス
クリュー７の後退方向に対するバックラッシを完全にな
くしてボールネジ８でボールナット９を引張したときの
ままの状態に保持されることになり、圧力検出器１０に
作用するテンションを取り除くことはできない。

【００６８】つまり、射出用モータを第１停止位置から
第２停止位置に向けて逆転させてから、総合的なバック
ラッシ量の１／２だけ正転させて第１停止位置と第２停
止位置との中間点まで移動させたとしても、それだけで
はボールネジ８とボールナット９との間のテンションは
取り除けない場合があるということである。

【００６９】ボールナット９とボールネジ８との間のバ
ックラッシの大きさと、ボールネジ８とタイミングベル
トとの間のバックラッシの大きさ、および、タイミング
ベルトと射出用モータとの間のバックラッシの大きさを
共にＣとした前述の例に関してのみいうなら、タイミン
グベルトと射出用モータとの間のバックラッシの大きさ
Ｃにボールネジ８とタイミングベルトとの間のバックラ
ッシの大きさＣを加え、更に、これにボールナット９と
ボールネジ８との間のバックラッシの大きさの半量（１
／２）・Ｃを加えた値（５／２）・Ｃだけ射出用モータ
を正転させて第２停止位置から第１停止位置に向けて移
動させることにより、圧力検出器１０に直接影響するス
トレスなりテンションなりを取り除くことは可能であ
る。

【００７０】しかし、実際には、動力伝達経路の各部の
バックラッシ量は機械の磨耗程度等によっても様々に変
化するので、ボールナット９とボールネジ８との間のバ
ックラッシを中立位置に移動させるための駆動源の移動
量を設定値等により一義的に決めることはできず、ボー
ルナット９とボールネジ８との間のバックラッシを中立
位置に移動させるための一定のアルゴリズムに基づく処
理操作が必要となる。

【００７１】なお、スクリュー７の前進および後退のい
ずれの動作を先に行うかは任意であり、前記とは逆に、
スクリュー７の後退動作を先に行った場合では、後退停
止位置が第１停止位置として、また、前進停止位置が第
２停止位置として記憶されることになるが、中間位置に
関する演算結果は同一である。

【００７２】そこで、本発明においては、このような要
請に対し、前記中間部の１点を振動中心とし、第１停止
位置と第２停止位置との間の距離の１／２以下で、か
つ、スクリューと駆動源との間に生じるバックラッシの
総量の１／２以上の値を振幅の初期値として、少なくと
も振幅が前記バックラッシの量の１／２よりも小さくな
るまでの間、前記駆動源に減衰振動を行わせることによ
り対処する。このアルゴリズムによって生じる現象を図
１の構成例に基いて説明すれば、以下に示す通りであ
る。

【００７３】まず、減衰振動開始の初期段階における振
幅の大きさは、第１停止位置と第２停止位置との間の距
離の１／２、要するに、総合的なバックラッシの量の大
きさの１／２、例えば（３・Ｃ）／２と同値またはそれ
以上に大きな値である。この値は、ボールナット９とボ
ールネジ８との間のバックラッシの大きさと、ボールネ
ジ８とタイミングベルトとの間のバックラッシの大き
さ、および、タイミングベルトと射出用モータとの間の
バックラッシの大きさとを合算した大きさに相当する量
よりも大きいから、ボールネジ８は、ボールナット９と
の間でスクリュー７の前進方向に対応するバックラッシ
がなくなりボールネジ８の正転がボールナット９に直接
スクリュー７の前進力として伝達されるようになるとき
の位置と、ボールナット９との間でスクリュー７の後退
方向に対応するバックラッシがなくなりボールネジ８の
逆転がボールナット９に直接スクリュー７の後退力とし
て伝達されるようになるときの位置との間を越え、繰り
返し正逆に回転することになる。

【００７４】そして、振幅の大きさが徐々に減衰して、
総合的なバックラッシ量の１／２の大きさ、例えば、
（３・Ｃ）／２よりも小さくなると、ボールネジ８は、
ボールネジ８の正転がボールナット９に直接スクリュー
７の前進力として伝達されるようになるときの位置や、
ボールネジ８の逆転がボールナット９に直接スクリュー
７の後退力として伝達されるようになるときの位置まで
回転することができなくなり、ボールネジ８とボールナ
ット９との間の実質的な接触が断たれることになる。

【００７５】この状態ではボールネジ８がボールナット
９から完全に切り離された状態、つまり、接触していな
い状態となっているので、ボールナット９が圧力検出器
１０を押そうとする力も、また、ボールナット９が圧力
検出器１０を引こうとする力も全く作用しない状態とな
り、実質的に圧力検出器１０に作用する外乱は零とな
る。

【００７６】無論、このような状態でも、スクリュー７
に樹脂圧力等が作用してスクリュープッシャープレート
３を押し引きする力が働き、スクリュープッシャープレ
ート３自体が移動する可能性があるならばこれを無視す
るわけにはいかないが、既に述べた通り、本発明におい
ては、前記第２停止位置から中間位置までの駆動源の移
動により、スクリュー７に作用する樹脂反力自体は予め
取り除かれているので、この点に関しては問題がない。

【００７７】従って、図１の例に示すように、圧力検出
器１０が動力伝達経路上の最終的な位置、例えば、ボー
ルナット９とスクリュープッシャープレート３との間に
配備されているのであれば、振幅の大きさが総合的なバ
ックラッシ量の１／２の大きさ（３・Ｃ）／２を下回っ
た段階で、直ちに減衰振動を止めて圧力検出器１０の零
点補正を行うことができる。当然、この状態では圧力検
出器１０に作用する外的な負荷は零である。

【００７８】更に、振幅の大きさが総合的なバックラッ
シ量の１／２の大きさ（３・Ｃ）／２よりも小さくなっ
ても振動を停止させずにそのまま減衰振動を続けて行く
とするなら、前記の例においては、次いで、振幅がＣま
で減衰した時点、つまり、ボールネジ８とタイミングベ
ルトとの間のバックラッシの大きさとタイミングベルト
と射出用モータとの間のバックラッシの大きさとの総和
を振幅が下回った時点で、ボールネジ８の正逆回転は完
全に停止する。ボールネジ８とタイミングベルトとの間
のバックラッシとタイミングベルトと射出用モータとの
間のバックラッシとにより駆動源の振動が完全に吸収さ
れ、駆動源の駆動力がボールネジ８にまで伝達されなく
なるからである。ボールネジ８の正逆回転が停止する位
置は当然ボールネジ８の振動の中心であり、ボールネジ
８の正転がボールナット９に直接スクリュー７の前進力
として伝達されるようになるときの位置とボールネジ８
の逆転がボールナット９に直接スクリュー７の後退力と
して伝達されるようになるときの中間位置にある。

【００７９】そして、更に、そのまま減衰振動を続けて
行くとするなら、前記の例においては、次いで、振幅が
Ｃ／２まで減衰した時点、つまり、タイミングベルトと
射出用モータとの間のバックラッシの大きさを振幅が下
回った時点で、タイミングベルトの正逆回転は完全に停
止する。タイミングベルトと射出用モータとの間のバッ
クラッシにより駆動源の振動が完全に吸収され、駆動源
の駆動力がタイミングベルトにまで伝達されなくなるか
らである。タイミングベルトの正逆回転が停止する位置
は当然タイミングベルトの振動の中心であり、タイミン
グベルトの正転がボールナット８に直接ボールナット８
の正回転力として伝達されるようになるときの位置とタ
イミングベルトの逆転がボールナット８に直接ボールナ
ット８の逆転力として伝達されるようになるときの位置
との中間位置にある。

【００８０】最終的に、射出用モータの振幅が零まで減
衰して射出用モータが停止したときの射出用モータの位
置は射出用モータ自体の振動の中心であり、射出用モー
タの正転がタイミングベルトに直接タイミングベルトの
正回転力として伝達されるようになるときのモータ位置
と射出用モータの逆転がタイミングベルトに直接タイミ
ングベルトの逆転力として伝達されるようになるときの
モータ位置との中間位置にある。

【００８１】つまり、本発明によれば、振幅の大きさが
最終的に零もしくは零に近似する値に収束するまで減衰
振動を行わせることにより、各構成要素毎のバックラッ
シの全てを各々のバックラッシの中立位置に移動させる
ことができるのである。

【００８２】前述した図１の例においてボールナット９
とスクリュープッシャープレート３との間以外の位置、
例えば、ボールネジ８とこれを駆動するタイミングベル
トとの間や、タイミングベルトとこれを駆動する射出用
モータとの間に圧力検出器１０を取り付けることは全く
考えられないが、これとは異なる構成要素からなる動力
伝達経路により構成される射出機構においては、図１の
例におけるボールナット９とスクリュープッシャープレ
ート３との間とは異なる動力伝達経路上の位置に圧力検
出器１０を介装することが可能な場合もある。

【００８３】減衰振動を利用した本発明によれば、動力
伝達経路の構成によらず、最終的に、各構成要素毎のバ
ックラッシの全てを各々のバックラッシの中立部位置に
移動させることができるので、圧力検出器１０がどのよ
うな位置に取り付けられているような場合であっても、
これに直接の負荷を与える構成要素と圧力検出器１０と
の実質的な接続を断って、圧力検出器１０の外乱を取り
除くことができる。

【００８４】なお、射出シリンダ６内の樹脂が溶融して
いる場合では振幅の初期値が機械系のバックラッシ量の
１／２の総和よりも大きくなるが、その場合はスクリュ
ー７の移動自体も許容されるので問題はない。このよう
な場合においては、スクリュー７の移動自体を総合的な
バックラッシの一部として考えることも可能であり、ス
クリュー７自体も、前記した各構成要素と同様、振動の
中心、つまり前記の中間位置で停止することになる。

【００８５】最終的な零点補正は、減衰振動終了後に圧
力検出器の現在値、つまり、無負荷状態における圧力検
出器の出力を読み、この現在値が零となるように圧力検
出器の出力を補正することにより行う。

【００８６】また、スクリュー７を駆動する駆動源の出
力を低出力の状態にしてスクリュー７を移動させるため
の手段としては、出力制限手段を有するサーボモータを
利用することができる。

【００８７】更に、振幅の初期値として、前記第１停止
位置と第２停止位置との間の距離の１／２に所定値を加
算した値、もしくは、前記第１停止位置と第２停止位置
との間の距離の１／２に１よりも大きな数を乗じた値を
用いることにより、機械の磨耗でバックラッシが増大し
たような場合であっても、これに適確に対処することが
できる。

【００８８】エジェクタロッドや可動プラテンの圧力検
出器の場合も基本的に前記と同様である。

【００８９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態について説明する。なお、射出成形機における射
出機構の構成に関しては何ら新しい構成要素は必要でな
く、図１に示した従来例と全く同様の構成を適用できる
ので、ここでは機械的な構成に関する説明は省略する。

【００９０】図２は射出成形機の各部を駆動制御する制
御装置としての数値制御装置１００の要部を示すブロッ
ク図である。

【００９１】数値制御装置１００は、数値制御用のマイ
クロプロセッサであるＣＮＣ用ＣＰＵ１１５、プログラ
マブルマシンコントローラ用のマイクロプロセッサであ
るＰＭＣ用ＣＰＵ１０８、サーボ制御用のマイクロプロ
セッサであるサーボＣＰＵ１１０、および、Ａ／Ｄ変換
器１０６を介して射出成形機本体側のロードセル１０か
ら射出保圧圧力や計量時の背圧を検出してサンプリング
処理を行うための圧力モニタ用ＣＰＵ１０７を有し、バ
ス１１２を介して相互の入出力を選択することにより各
マイクロプロセッサ間での情報伝達が行えるようになっ
ている。

【００９２】ＰＭＣ用ＣＰＵ１０８には射出成形機のシ
ーケンス動作を制御するシーケンスプログラム等を記憶
したＲＯＭ１０３および演算データの一時記憶等に用い
られるＲＡＭ１０４が接続され、ＣＮＣ用ＣＰＵ１１５
には、射出成形機の各軸を駆動制御する制御プログラム
等を記憶したＲＯＭ１１７および演算データの一時記憶
等に用いられるＲＡＭ１１８が接続されている。

【００９３】また、サーボＣＰＵ１１０および圧力モニ
タ用ＣＰＵ１０７の各々には、サーボ制御専用の制御プ
ログラムを格納したＲＯＭ１１１やデータの一時記憶に
用いられるＲＡＭ１０９、および、射出保圧圧力や背圧
のサンプリング処理等に関する制御プログラムを格納し
たＲＯＭ１０１やデータの一時記憶に用いられるＲＡＭ
１０２が接続されている。なお、ＲＡＭ１０２は不揮発
性のメモリであり、ロードセル１０の補正値を記憶する
ための記憶領域を有する。圧力モニタ用ＣＰＵ１０７が
射出保圧圧力や背圧として検出するのは、Ａ／Ｄ変換器
１０６の出力に補正値を加算した値である。但し、後述
する零点補正処理の実行時においては前述の加算処理は
キャンセルされ、Ａ／Ｄ変換器１０６の出力がそのまま
検出圧力として読み込まれるようになっている。

【００９４】更に、サーボＣＰＵ１１０には、該ＣＰＵ
１１０からの指令に基いて型締め用，エジェクタ用，射
出用，スクリュー回転用等の各軸のサーボモータを駆動
するサーボアンプが接続され、各軸のサーボモータに取
付けられたパルスコーダからの出力がサーボＣＰＵ１１
０に帰還されるようになっている。各軸の現在位置はパ
ルスコーダからのフィードバックパルスに基いてサーボ
ＣＰＵ１１０により算出され、各軸の現在位置記憶レジ
スタに更新記憶される。

【００９５】図２においては１軸分のサーボアンプ１０
５と射出機構のボールネジ８を駆動する射出用サーボモ
ータＭ１およびこれに対応するパルスコーダＰ１につい
てのみ示しているが、型締用，エジェクタ用，スプルー
ブレイク用等の各軸の構成は皆これと同様である。但
し、スクリュー回転用のものに関しては現在位置を検出
する必要はなく、速度のみを検出すればよい。

【００９６】インターフェイス１１３は射出成形機本体
の各部に配備したリミットスイッチや操作盤からの信号
を受信したり射出成形機の周辺機器等に各種の指令を伝
達したりするための入出力インターフェイスである。

【００９７】ディスプレイ付手動データ入力装置１１９
はＣＲＴ表示回路１１６を介してバス１１２に接続さ
れ、グラフ表示画面や機能メニューの選択および各種デ
ータの入力操作等が行えるようになっており、数値デー
タ入力用のテンキーおよび各種のファンクションキー等
が設けられている。

【００９８】不揮発性メモリ１１４は射出成形作業に関
する成形条件と各種設定値，パラメータ，マクロ変数等
を記憶する成形データ保存用のメモリである。

【００９９】以上の構成により、ＰＭＣ用ＣＰＵ１０８
が射出成形機全体のシーケンス動作を制御し、ＣＮＣ用
ＣＰＵ１１５がＲＯＭ１１７の各軸毎の運転プログラム
や不揮発性メモリ１１４の成形条件等に基いて各軸のサ
ーボモータに対してパルス分配を行い、サーボＣＰＵ１
１０は各軸に対してパルス分配された移動指令とパルス
コーダ等の検出器で検出された位置および速度のフィー
ドバック信号に基いて、従来と同様に位置ループ制御，
速度ループ制御さらには電流ループ制御等のサーボ制御
を行い、いわゆるディジタルサーボ処理を実行して、射
出成形作業を行う。

【０１００】図４〜図７はロードセル１０の零点補正を
自動的に行うための零点補正処理の概略を示すフローチ
ャートである。この露点補正処理のプログラムは、機能
メニューから“ロードセルの零点補正”を選択すること
によりＣＮＣ用ＣＰＵ１１５によって実行される。

【０１０１】零点補正処理を開始したＣＮＣ用ＣＰＵ１
１５は、まず、スプルーブレイク用モータの現在位置Ｂ
を読み（ステップＳ１）、射出ユニットがパージングの
設定後退位置にまで後退しているか否かを判別する（ス
テップＳ２）。そして、もし、射出ユニットが設定後退
位置にまで後退していなければ、スプルーブレイク用モ
ータに後退指令を出力し（ステップＳ３）、射出ユニッ
トをパージングの設定後退位置にまで後退させ（ステッ
プＳ４）、設定後退位置に停止させる（ステップＳ
５）。

【０１０２】この処理は、スクリュー７を前進させたと
きに溶融樹脂が排出されて金型やステーショナリープラ
テンに付着するのを防止するために行うものであるか
ら、自動パージを実行したときのように、射出ユニット
が既にパージングの設定後退位置にまで後退している場
合、つまり、ステップＳ２の判別結果が真となった場合
には、当然、非実行とされる。

【０１０３】次いで、ＣＮＣ用ＣＰＵ１１５は、樹脂の
固化状態を記憶するフラグＦに溶融を示す値である零を
初期設定し（ステップＳ６）、射出用サーボモータＭ１
の現在位置Ｐｓ、要するに、スクリュー７の現在位置を
読み込んで記憶する（ステップＳ７）。この値Ｐｓが課
題を解決するための手段における作用説明で述べた最初
のスクリュー現在位置であるが、既に述べた通り、射出
用サーボモータＭ１とスクリュー７との間にはある程度
のバックラッシが介在するので、射出用サーボモータＭ
１の位置によって示されるスクリュー現在位置と実際の
スクリュー現在位置との間にはバックラッシ相当量の範
囲内で誤差を生じる場合がある。

【０１０４】例えば、スクリュー７を前進させる行為を
中断することにより樹脂に正の圧縮力を残したままの状
態で最初のスクリュー現在位置にスクリュー７を停止さ
せたような場合では射出用サーボモータＭ１の位置によ
って示されるスクリュー現在位置に比べて実際のスクリ
ュー現在位置が僅かに後退している場合があり、また、
スクリュー７を後退させる行為を中断することにより樹
脂に負の圧縮力を残したままの状態で最初のスクリュー
現在位置にスクリュー７を停止させたような場合では射
出用サーボモータＭ１の位置によって示されるスクリュ
ー現在位置に比べて実際のスクリュー現在位置が僅かに
前進している場合があるということである。

【０１０５】射出シリンダ６の先端を原点としてスクリ
ュー７の位置を示す図３の数直線上に最初のスクリュー
現在位置Ｐｓの一例を示す。

【０１０６】射出用サーボモータＭ１の最初の現在位置
Ｐｓを記憶したＣＮＣ用ＣＰＵ１１５は、次いで、射出
用サーボモータＭ１の駆動力を低出力に制限するための
トルクリミットＴ１をサーボＣＰＵ１１０に設定し（ス
テップＳ８）、スクリュー７の往復動作回数を数えるカ
ウンタＣに零を初期設定した後（ステップＳ９）、カウ
ンタＣの値を１インクリメントして（ステップＳ１
０）、スクリュー７を最初のスクリュー現在位置Ｐｓか
ら射出シリンダ６の先端（以下、原点という）にまで移
動させるに必要とされる移動指令を射出用サーボモータ
Ｍ１に対して出力する（ステップＳ１１、図３に示すａ
１の移動）。

【０１０７】次いで、ＣＮＣ用ＣＰＵ１１５は、カウン
タＣの値が１であるか否か、つまり、今回の原点移動指
令が最初の往復動作における原点移動指令であるか否か
を判別し（ステップＳ１２）、最初の原点移動指令であ
れば、タイマＴに所定の作動時間を設定して計時を開始
させる（ステップＳ１３）。なお、この作動時間は、あ
る程度粘性の高い溶融樹脂が射出シリンダ６内に残留し
ていてもスクリュー７が原点にまで到達できる程度の時
間である。

【０１０８】以下、ＣＮＣ用ＣＰＵ１１５はステップＳ
１４〜ステップＳ１６の判別処理を繰り返し実行し、タ
イマＴの作動時間が経過する前にスクリュー７が原点に
到達するか否か、要するに、射出シリンダ６内の樹脂が
溶融していてスクリュー７の移動が可能であるか（射出
シリンダ６内に樹脂がない場合を含む）、または、射出
シリンダ６内の樹脂が完全に固化していてスクリュー７
の移動が全く不能であるかを判別する（ステップＳ１４
〜ステップＳ１６）。

【０１０９】なお、ステップＳ１４〜Ｓ１６による樹脂
が溶融しているか否かの判断の代りに、射出シリンダ６
の温度を検出し、樹脂が溶融する温度か否かによって樹
脂が溶融しているか否かを判断してもよい。

【０１１０】まず、射出シリンダ６内の樹脂が溶融して
いてスクリュー７の移動が可能である場合（射出シリン
ダ６内に樹脂がない場合を含む）、つまり、タイマＴの
作動時間が経過する前にスクリュー７が原点に到達して
ステップＳ１５の判別結果が真となった場合は、ＣＮＣ
用ＣＰＵ１１５は、続けて、スクリュー７を原点から後
退限度（以下、後退限という）にまで移動させるに必要
とされる移動指令を出力し（ステップＳ１７，図３に示
すａ２の移動）、後退限への移動を確認した後（ステッ
プＳ１８）、改めて、スクリュー７を後退限から最初の
スクリュー現在位置Ｐｓまで移動させる移動指令を出力
し（ステップＳ１９，図３に示すａ３の移動）、最初の
スクリュー現在位置Ｐｓへの移動を確認した後（ステッ
プＳ２０）、スクリュー７の往復動作回数を数えるカウ
ンタＣの値が設定往復回数Ｃｘに達しているか否かを判
別する（ステップＳ２１）。

【０１１１】設定往復回数Ｃｘを２以上の値に設定すれ
ば、前述したステップＳ１０〜ステップＳ２１までの繰
り返し処理によりスクリュー７を射出シリンダ６内でフ
ルストロークで複数回往復動作させて射出シリンダ６内
の溶融樹脂のかなりの量を排出することができる（射出
シリンダ６内に樹脂がある場合）。但し、第２回目以降
の往復動作ではカウンタＣの値が２以上となるので、ス
クリュー７の移動可否の判別に必要とされるステップＳ
１３およびステップＳ１４の処理は非実行とされる。最
初の原点移動が可能であれば樹脂が溶融していることは
明らかであるから（射出シリンダ６内に樹脂がない場合
を含む）、敢えてステップＳ１３およびステップＳ１４
の処理を繰り返す必要はない。

【０１１２】一方、最初の原点移動において樹脂の固化
（若しくは非常に粘性が高いこと）が確認された場合、
つまり、タイマＴの作動時間が経過してもスクリュー７
が原点に到達せず、ステップＳ１４の判別結果が真とな
った場合では、スクリュー７の移動自体が不能若しくは
わずかな移動しかできないから、スクリュー後退指令を
出力することには意味がない。従って、この場合、ＣＮ
Ｃ用ＣＰＵ１１５は、実行中である原点へのスクリュー
移動と後退限へのスクリュー移動に関する処理を共に放
棄し、最初のスクリュー現在位置Ｐｓへの移動指令を出
力して最初のスクリュー現在位置Ｐｓへのスクリュー移
動を確認し（ステップＳ４８，ステップＳ４９）、樹脂
の固化状態を記憶するフラグＦに１を設定して樹脂が完
全に固化していることを記憶する（ステップＳ５０）。

【０１１３】樹脂の溶融状態に応じ、スクリュー７の前
後退動作と最初のスクリュー現在位置Ｐｓへの復帰動作
（樹脂が溶融しており結合子を通る経路の処理が行わ
れた場合）、もしくは、原点移動を放棄しての最初のス
クリュー現在位置Ｐｓへの復帰動作（樹脂が固化してお
り結合子を通る経路の処理が行われた場合）を行わせ
たＣＮＣ用ＣＰＵ１１５は、次いで、射出用サーボモー
タＭ１の駆動力を低出力に制限するためのトルクリミッ
トＴ２をサーボＣＰＵ１１０に設定する（ステップＳ２
２）。

【０１１４】但し、前述のトルクリミットＴ１は樹脂が
固化していた場合に移動指令を出力してもスクリュー７
やその駆動系に損傷を生じさせず、かつ、射出シリンダ
６内に溶融樹脂が残留している場合であってもフルスト
ロークでスクリュー７を移動させることができる程度の
力であり、また、今回のトルクリミットＴ２は樹脂の粘
性抵抗等の反力を確かめるために必要とされる程度の力
であるから、Ｔ１＞Ｔ２の関係となる。

【０１１５】トルクリミットＴ２を設定したＣＮＣ用Ｃ
ＰＵ１１５は、スクリュー７を最初のスクリュー現在位
置Ｐｓから所定量Ｓだけ前進させる移動指令を出力し
（ステップＳ２３，図３に示すａ４の移動）、タイマＴ
に所定の作動時間を設定して計時を開始させ（ステップ
Ｓ２４）、タイマＴの作動が完了するまで待機し（ステ
ップＳ２５）、所定の作動時間経過後、スクリュー現在
位置Ｑｆを読み込んで第１停止位置として記憶する（ス
テップＳ２６）。

【０１１６】射出シリンダ６内の樹脂が相当に溶融して
いる場合または射出シリンダ６内に樹脂がない場合に
は、スクリュー７が樹脂の抵抗に打ち勝って移動指令の
量Ｓだけ前進することができるが（この場合の移動位置
を図３にＰｆで示す）、射出シリンダ６内の樹脂の溶融
が不十分で樹脂反力や粘性抵抗が大きい場合では、スク
リュー７が樹脂の抵抗に打ち勝って移動指令の量Ｓだけ
前進することはできず、スクリュー７の前進による樹脂
の体積圧縮に比例して増大するスクリュー７を後退させ
ようとする樹脂反力や粘性抵抗等とスクリュー７を前進
させようとする駆動トルクとが釣り合う位置でスクリュ
ー７の前進が停止することになる（この場合の移動位置
の例を図３にＱｆで示す）。

【０１１７】また、射出シリンダ６内の樹脂が完全に固
化している場合ではスクリュー７自体は実質的に移動せ
ず、射出用サーボモータＭ１のみがバックラッシの許容
範囲内で回転することになる。

【０１１８】いずれの場合も、実際にＱｆとして検出さ
れるのはスクリュー７自体の位置ではなく射出用サーボ
モータＭ１の回転位置である。

【０１１９】このようにして第１停止位置を検出したＣ
ＮＣ用ＣＰＵ１１５は、スクリュー７を最初のスクリュ
ー現在位置Ｐｓに一旦戻して移動指令出力時の条件を均
一化した後（ステップＳ２７，ステップＳ２８，図３に
示すａ５の移動）、今度は、スクリュー７を最初のスク
リュー現在位置Ｐｓから所定量Ｓだけ後退させる移動指
令を出力し（ステップＳ２９，図３に示すａ６の移
動）、タイマＴに所定の作動時間を設定して計時を開始
させ（ステップＳ３０）、タイマＴの作動が完了するま
で待機し（ステップＳ３１）、所定の作動時間経過後、
スクリュー現在位置Ｑｂを読み込んで第２停止位置とし
て記憶する（ステップＳ３２）。

【０１２０】前記と同様、射出シリンダ６内の樹脂が相
当に溶融している場合または射出シリンダ６内に樹脂が
ない場合には、スクリュー７はスクリュー７の前進方向
に作用する樹脂の負の抵抗に打ち勝って移動指令の量Ｓ
だけ後退することができるが（この場合の移動位置を図
３にＰｂで示す）、射出シリンダ６内の樹脂の溶融が不
十分な場合では、スクリュー７が樹脂の負の抵抗に打ち
勝って移動指令の量Ｓだけ後退することはできず、スク
リュー７の後退による樹脂の体積膨脹に比例して増大す
るスクリュー７を前進させようとする負の樹脂反力や粘
性抵抗等とスクリュー７を後退させようとする駆動トル
クとが釣り合う位置でスクリュー７の後退が停止するこ
とになる（この場合の移動位置の例を図３にＱｂで示
す）。

【０１２１】また、射出シリンダ６内の樹脂が完全に固
化している場合ではスクリュー７自体は実質的に移動せ
ず、射出用サーボモータＭ１のみがバックラッシの許容
範囲内で回転することになる。

【０１２２】いずれの場合も、実際にＱｂとして検出さ
れるのはスクリュー７自体の位置ではなく射出用サーボ
モータＭ１の回転位置である。

【０１２３】以上のようにして第１停止位置Ｑｆと第２
停止位置Ｑｂを検出したＣＮＣ用ＣＰＵ１１５は、スク
リュー７の実位置を樹脂反力が均衡する位置に移動させ
るための処理、もしくは、射出用サーボモータＭ１の回
転位置をバックラッシの中間位置に移動させるための処
理を行う。

【０１２４】ＣＮＣ用ＣＰＵ１１５は、まず、ＱｆとＱ
ｂの和を２で除し、樹脂反力が均衡するスクリュー７の
実位置に対応する射出用サーボモータＭ１の回転位置Ｐ
ｍを求める（ステップＳ３３）。

【０１２５】つまり、スクリュー７と射出用サーボモー
タＭ１との間にＤａのバックラッシが存在するとするな
ら、数直線上におけるスクリュー７の第１停止位置Ｑｆ
の値は実際にはＱｆではなくＱｆ＋Ｄａであり（Ｐｓか
らＱｆへ向かう移動は負の方向への移動であるため数直
線上でのバックラッシ量Ｄａは正方向に作用する）、ま
た、数直線上におけるスクリュー７の第２停止位置Ｑｂ
の値は実際にはＱｂではなくＱｂ−Ｄａであって（Ｐｓ
からＱｂへ向かう移動は正方向への移動であるため数直
線上におけるバックラッシ量Ｄａは負の方向に作用す
る）、スクリュー７に作用する樹脂反力が均衡するスク
リュー７の実位置を求めるためにはＱｆとＱｂの真の位
置の平均をとる必要があるが、既に述べた通り、バック
ラッシＤａは正逆双方向に打ち消しあう方向に作用する
ので、実際の計算上においては、バックラッシ量Ｄａを
考慮する必要はない。

【０１２６】要するに、〔（Ｑｆ＋Ｄａ）＋（Ｑｂ−Ｄ
ａ）〕／２も、（Ｑｆ＋Ｑｂ）／２も結果的に同一であ
り、樹脂反力が均衡するスクリュー７の真の位置は射出
用サーボモータＭ１の回転位置を基準とした読みから
（Ｑｆ＋Ｑｂ）／２で求めることができる。

【０１２７】次いで、ＣＮＣ用ＣＰＵ１１５は求めた回
転位置Ｐｍを移動指令として出力して射出用サーボモー
タＭ１を回転させスクリュー７を中間位置Ｐｍに移動さ
せる（ステップＳ３４，Ｓ３５）。

【０１２８】以上の処理によれば、樹脂が溶融していて
何らかの樹脂反力が作用していた場合であっても、スク
リュー７を樹脂反力の均衡位置に移動させてこの樹脂反
力を取り除き、スクリュー７と射出用サーボモータＭ１
との間の動力伝達系における総合的なバックラッシの中
間位置に射出用サーボモータＭ１を移動させることがで
きる。また、樹脂が完全に固化してスクリュー７が固定
されていた場合においては、スクリュー７には樹脂反力
が作用していず、これを無視して、単に、射出用サーボ
モータＭ１をスクリュー７と射出用サーボモータＭ１と
の間の動力伝達系における総合的なバックラッシの中間
位置に移動させることができる。

【０１２９】そして、この２つの状況は、射出用サーボ
モータＭ１がスクリュー７の動作に影響を与えることな
くバックラッシの範囲内で自由に回転できる点において
は同じであり、いずれの場合においても、射出用サーボ
モータＭ１はスクリュー７と射出用サーボモータＭ１と
の間の動力伝達系における総合的なバックラッシの中間
位置に位置決めされることになる。つまり、射出用サー
ボモータＭ１は、スクリュー７の位置に対して全く影響
を与えることなく、言い換えれば、スクリュー７に新た
な樹脂反力を生じさせることなく、総合的なバックラッ
シ量の半量、例えば、Ｄａ／２だけ正逆に回転できるこ
とになる。

【０１３０】しかし、課題を解決するための手段におけ
る作用説明でも既に述べた通り、スクリュー７への樹脂
反力の影響をより確実にするため、さらに、実際には、
射出用サーボモータＭ１とスクリュー７とが直に接続さ
れているわけではなく、両者間の動力伝達経路上にはボ
ールネジ８を駆動するタイミングベルトやボールネジ８
およびボールナット９等の様々な構成要素があり、各構
成要素間で発生するバックラッシの累積値が総合的なバ
ックラッシ量として作用するのであるから、例えば、ス
クリュー７を第２停止位置から中間位置Ｐｍにまで移動
させてから射出用サーボモータＭ１を総合的なバックラ
ッシ量の半量分だけ逆転させたとしても、ボールネジ８
とボールナット９との間の軸方向の接触状態が解除され
るとは限らず、ボールネジ８とボールナット９との間の
接触がそのまま維持される場合もある。

【０１３１】射出用サーボモータＭ１を逆転させた場合
には、ボールネジ８を駆動するタイミングベルトと射出
用サーボモータＭ１との間のバックラッシ、タイミング
ベルトとボールネジ８との間のバックラッシ、ボールネ
ジ８とボールナット９との間のバックラッシの順でバッ
クラッシが解消され、ボールネジ８とボールナット９と
の間のバックラッシの解消が最後になるため、ボールネ
ジ８が十分に逆転しない場合があるからである。

【０１３２】特に、この実施形態においては中間位置Ｐ
ｍへの位置決めの最終動作が負の方向へのスクリュー移
動によって行われているので、バックラッシ量の半量分
だけ射出用サーボモータＭ１を逆転させた状態でボール
ネジ８とボールナット９との間の軸方向の接触状態が保
持されていれば、ロードセル１０にストレスが作用して
いる可能性がある。当然、ロードセル１０から全ての外
力を除去するためには、ボールネジ８とボールナット９
との間の軸方向の接触状態を断ち切る必要がある。

【０１３３】そこで、樹脂圧力の作用しない中間位置Ｐ
ｍへのスクリュー移動を完了させたＣＮＣ用ＣＰＵ１１
５は、フラグＦが「０」で樹脂が溶融状態にある場合に
は（ステップＳ３６）、射出用サーボモータＭ１のトル
クリミットを解除し（ステップＳ３７）、総合的なバッ
クラッシ量の中間位置に対応する射出用サーボモータＭ
１の位置を基準として該モータＭ１が正逆に回転するこ
とのできる移動量の大きさ（Ｑｂ−Ｐｍ）値に所定値α
を加算して、減衰振動における振幅の初期値Ａを求める
（ステップＳ３８）。

【０１３４】なお、（Ｑｂ−Ｐｍ）＝（Ｐｍ−Ｑｆ）で
あるから、Ａ＝Ｑｂ−Ｐｍ＋α＝Ｐｍ−Ｑｆ＋αであ
る。

【０１３５】樹脂が溶融していてスクリュー７の移動が
可能であった場合には（Ｑｂ−Ｑｆ）の値が総合的なバ
ックラッシ量Ｄａよりも大きくなるので、その場合は、
実際にスクリュー７自体が振動することになる。スクリ
ュー７自体を振動させるこの動作は、スクリュー７を樹
脂反力の均衡する位置Ｐｍに位置決めすることによりス
クリュー７からスクリュープッシャープレート３に作用
する外力を取り除いてスクリュープッシャープレート３
を安定的に停止させ、射出用サーボモータＭ１とボール
ナット９との間の総合的なバックラッシを利用してボー
ルネジ８とボールナット９との間の軸方向の接触状態を
断ち切ることによりロードセル１０に作用する一切の外
力を取り除くといった技術思想と一見して背反するよう
に見えるが、実際には、この動作にはスクリュー７に作
用する樹脂反力をより確実に取り除くことができるとい
った効果がある（なお、既に述べた通り、この段階では
射出用サーボモータＭ１のトルクリミットは解除されて
いるので、スクリュー７はトルクリミットＴ２時におけ
る前進限度Ｑｆや後退限度Ｑｂを越えて移動することが
可能である）。

【０１３６】つまり、理論上は、第１停止位置Ｑｆと第
２停止位置Ｑｂとの中間位置Ｐｍにスクリュー７を移動
させることにより該スクリュー７に作用する樹脂反力を
完全に取り除くことができるわけであるが、最初のスク
リュー現在位置Ｐｓから第１停止位置Ｑｆへのスクリュ
ー移動（図３に示すａ４の移動）、第１停止位置Ｑｆか
ら最初のスクリュー現在位置Ｐｓへのスクリュー移動
（図３に示すａ５の移動）、最初のスクリュー現在位置
Ｐｓから第２停止位置Ｑｂへのスクリュー移動（図３に
示すａ６の移動）、更には、第２停止位置Ｑｂから中間
位置Ｐｍへのスクリュー移動（図３に示すａ７の移動）
の各工程において、特に、樹脂が完全に固化していない
状態においては、スクリュー７の移動自体が、射出シリ
ンダ６およびスクリュー７と樹脂との関係に変動をもた
らすので、最終的に、樹脂圧力が均衡を保つはずの中間
位置Ｐｍにスクリュー７を移動させた場合でも、実際に
は、スクリュー７に樹脂反力が作用するのを完全に防止
することができないといった場合があるのである。

【０１３７】要するに、樹脂圧力が均衡するスクリュー
位置を求めるためにはスクリュー７を移動させて前進可
能な限界位置Ｑｆや後退可能な限界位置Ｑｂを検出する
必要があるのだが、これに必要とされるスクリュー７の
移動操作それ自体によって樹脂の環境が変化してしまう
といった問題があるということである。

【０１３８】そこで、中間位置Ｐｍを中心として微小な
振幅でスクリュー７を積極的に振動させ、溶融樹脂を射
出シリンダ６やスクリュー７に馴染ませることにより、
スクリュー７に作用している残留樹脂反力をより確実に
取り除くのである。振動の中心は飽くまで中間位置Ｐｍ
であるから、スクリュー７がＰｍに位置する状態で該ス
クリュー７に作用する樹脂圧力が零となる方向で、溶融
樹脂の態様が変化させられることになる。なお、第１停
止位置と第２停止位置との間の距離の１／２の（Ｑｂ−
Ｑｆ）よりも僅かに大きな値を振幅の初期値として設定
するための値Ａを求めるための手段としては、（Ｑｂ−
Ｐｍ）＋αの演算処理を行う他、（Ｑｂ−Ｐｍ）・βの
演算処理を行う方法もある（但し、βは１よりも僅かに
大きな値）。

【０１３９】またステップＳ３６でフラグＦが「１」と
判断され樹脂が固化若しくは粘性が高いと判断されたと
きにはトルクリミット値をＴ３として射出用サーボモー
タＭ１の出力を低出力に制限し、振巾Ａを（Ｑｂ−Ｐ
ｍ）とする（ステップＳ３９，Ｓ４０）。なおトルクリ
ミット値Ｔ３はＴ３＞Ｔ２とする。

【０１４０】減衰振動の振幅Ａの初期値を求めたＣＮＣ
用ＣＰＵ１１５は、次いで、中間位置Ｐｍから振幅Ａだ
けスクリュー７を前進させる移動指令を出力して指令位
置へのスクリュー７の移動を確認した後（ステップＳ４
１，ステップＳ４２，図３に示すａ８の移動）、中間位
置Ｐｍから振幅Ａだけスクリュー７を後退させる移動指
令を出力して指令位置へのスクリュー７の移動を確認す
る（ステップＳ４３，ステップＳ４４，図３に示すａ９
の移動）。

【０１４１】これら、ステップＳ４１〜ステップＳ４４
の処理によって中間位置Ｐｍを振動の中心とする１回の
振動動作が行われるのであって、その振幅の大きさは
Ａ、つまり、初期値（Ｑｂ−Ｐｍ）＋αである。

【０１４２】次いで、ＣＮＣ用ＣＰＵ１１５は、振幅Ａ
の現在値が設定値δよりも小さくなっているか否かを判
別するが（ステップＳ４５）、小さくなっていなけれ
ば、この振幅Ａに設定値Ｂを乗じて減衰振動の新たな振
幅Ａを算出し（ステップＳ４６）、再び、この振幅Ａに
基いてステップＳ４１以降の処理を前記と同様に繰り返
し実行し、中間位置Ｐｍを振動の中心とするスクリュー
７の１回の振動動作を行わせる（図３に示すａ１０およ
びａ１１の移動）。

【０１４３】設定値Ｂはスクリュー７の振動を徐々に減
衰させていくための設定値であるから、当然、その許容
設定範囲は０＜Ｂ＜１であり、この実施形態においては
０．９を採用している。また、この減衰振動は、その振
幅がバックラッシ量Ｄａの１／２よりも小さくなるまで
は継続して行う必要があるので、設定値δはＤａ／２以
下の値でなければならない。

【０１４４】ステップＳ４１〜ステップＳ４６の処理を
繰り返し実行する間に、振幅Ａの値は徐々に減少してゆ
き、この値がバックラッシ量Ｄａの１／２を下回ると、
スクリュー７自体の振動は振動の中心である中間位置Ｐ
ｍで停止し、溶融樹脂が射出シリンダ６やスクリュー７
に馴染んでスクリュー７には樹脂反力が全く作用しない
状態となり、スクリュープッシャープレート３がこの位
置に完全に安定して停止する。

【０１４５】また、振幅Ａの値がバックラッシ量の半分
Ｄａ／２を下回れば、ボールネジ８の正転がボールナッ
ト９に直接スクリュー７の前進力として伝達されるよう
になるバックラッシ解消位置や、ボールネジ８の逆転が
ボールナット９に直接スクリュー７の後退力として伝達
されるようになるバックラッシ解消位置までボールネジ
８が回転することができなくなるので、ボールネジ８と
ボールナット９との間の軸方向の実質的な接触は断たれ
る。

【０１４６】この状態ではボールネジ８がボールナット
９から完全に軸方向に切り離された状態、つまり、接触
していない状態となっているので、ボールナット９がロ
ードセル１０を押そうとする力も、また、ボールナット
９がロードセル１０を引こうとする力も全く作用しない
状態となり、更に、スクリュー７自体にも樹脂反力は全
く作用していずロードセル１０を固定したスクリュープ
ッシャープレート３が完全に安定的に静止しているの
で、実質的にロードセル１０に作用する外乱は零とな
る。

【０１４７】従って、ロードセル１０が動力伝達経路上
の最終的な位置であるボールナット９とスクリュープッ
シャープレート３との間に配備されているこの実施形態
においては、振幅の大きさが総合的なバックラッシの量
の大きさＤａを下回った段階で、直ちに減衰振動を止め
てロードセル１０の零点補正を行うことができるが、実
際には、ある程度の安全を見込んで、設定値δの値はＤ
ａ／２よりも小さな値で設定するようにしている。

【０１４８】振幅Ａの現在値が設定値δを下回って減衰
振動が終了したことをステップＳ４５の判別処理で検出
したＣＮＣ用ＣＰＵ１１５は、圧力モニタ用ＣＰＵ１０
７を介してロードセル１０の検出圧力の現在値を読み込
み、その値を符号を反転してＲＡＭ１００の補正値記憶
領域に記憶して（ステップＳ４７）、零点補正処理を終
了する。

【０１４９】例えば、振幅Ａの現在値が設定値δを下回
り、ロードセル１０に作用する外乱が零となっているに
も関わらずロードセル１０の検出圧力の値が１０Kg/cm
²となっているとするなら、コーティング材の塑性変形
や気泡の態様変化等を始めとするロードセル１０自体の
誤差原因によりロードセル１０に１０Kg/cm ²分のスト
レスが作用していることを意味するので、ＲＡＭ１００
の補正値記憶領域には−１０Kg/cm ²を記憶し、ロード
セル１０に作用する外乱が零のとき、つまり、ロードセ
ル１０から１０Kg/cm ²の値が出力されているときに、
圧力モニタ用ＣＰＵ１０７によって検出される圧力が零
となるような補正を行うのである。既に述べた通り、射
出保圧圧力や背圧のサンプリング処理において圧力モニ
タ用ＣＰＵ１０７によって樹脂反力として検出される値
は、Ａ／Ｄ変換器１０６の出力に補正値を加算した値で
あるから、コーティング材の塑性変形や気泡の態様変化
等を始めとするロードセル１０自体の誤差原因には関わ
りなく、正確に樹脂反力を検出することができる。

【０１５０】但し、ここでいう樹脂反力とはロードセル
１０自体に作用する外乱のことであって、スクリュー７
に作用する樹脂反力そのものではない。スクリュー７に
作用する樹脂反力そのものを精密に検出しようとする場
合には、タイロッド２とスクリュープッシャープレート
３との間に作用する摩擦抵抗Ａ１，Ａ２やスクリュー７
と射出シリンダ６との間の摩擦抵抗等が邪魔になるの
で、スクリュー７の前後退動作、つまり、ロードセル１
０に作用するストレスやテンションの方向性に応じ、こ
れらの摩擦抵抗等による誤差を解消する方向に補正値を
オフセットする必要がある。

【０１５１】なお、ステップＳ４７の処理で検出された
ロードセル１０の検出圧力が零を基準として極端にずれ
ているような場合では、ロードセル本体１１自体に座屈
等の重大な異常が発生している場合があり、このような
状態で零点補正を行ってもロードセル１０の所期の機能
を達成することはできないので、零点補正の変わりに異
常検出信号の出力処理等を行うべきである。

【０１５２】また、ステップＳ４７の処理で読み込まれ
たロードセル１０の検出圧力の絶対値が所定値以下であ
って零点のずれが無視できる程度であれば、補正値の更
新記憶、つまり、実質的な補正操作を行わないようにし
てもよい。

【０１５３】更に、この実施形態においては、不揮発正
メモリ１１４に補正の履歴を記憶するためのファイルを
設けており（図８参照）、補正量や補正日時およびこの
時のショット数や射出成形機の積算稼働時間等を、ステ
ップＳ４７の処理が終了した時点でこのファイルに記憶
させるようにしている。ファイルの内容は機能メニュー
の選択操作によりディスプレイ付手動データ入力装置１
１９の画面に表示できるので、適宜参照することができ
る。

【０１５４】以上、１つの実施形態として、ロードセル
１０が動力伝達経路上の最終的な位置であるボールナッ
ト９とスクリュープッシャープレート３との間に配備さ
れている場合について述べたが、射出機構の構成如何に
よっては、動力伝達経路上において更に射出用サーボモ
ータＭ１寄りの位置にロードセル１０を取り付けること
が可能な場合もある。

【０１５５】動力伝達経路上の最終的な位置にロードセ
ル１０がある場合と射出用サーボモータＭ１寄りの位置
にロードセル１０がある場合とでは、ロードセル１０の
配備位置で分割される動力伝達経路の前後の区間で総合
的なバックラッシ量の振り分けの割合が大幅に相違し、
例えば、前述の例ではロードセル１０の配備位置とスク
リュー７との間の区間に殆どバックラッシがないのに対
し、射出用サーボモータＭ１寄りの位置にロードセル１
０を取り付けた場合では、ロードセル１０の配備位置と
スクリュー７との間の区間に大きなバックラッシ量が存
在するといった違いがある。

【０１５６】射出用サーボモータＭ１寄りの位置にロー
ドセル１０がある場合では振幅Ａの値が総合的なバック
ラッシ量Ｄａの１／２を下回ったからといってロードセ
ル１０に作用する外力が直ちに零になるとはいえない
が、既に、課題を解決するための手段における作用説明
でも述べた通り、振幅の大きさが総合的なバックラッシ
量の１／２の大きさよりも小さくなってからも減衰振動
を停止させず、更にそのまま減衰振動を続けて行くこと
により、動力伝達経路を構成する各構成要素毎のバック
ラッシの全てを各々のバックラッシの中立位置に移動さ
せて各構成要素間の力学的な接続を断ち切ることができ
るので、δさえ小さな値に設定すれば、ロードセル１０
が動力伝達経路上のどのような位置に取り付けられてい
ようとも、このロードセル１０に外部から作用する力を
取り除いて零点補正を行うことが可能である。無論、検
出精度上の点から見れば、動力伝達経路上でスクリュー
７に直近する位置にロードセル１０を取り付けるに越し
たことはない。

【０１５７】また、ディスプレイ付手動データ入力装置
１１９の操作による機能メニューの選択で自動パージの
項目が選択された時点で前述の零点補正処理を実行させ
るようにすれば、成形材料の入れ替え等の適当な時間間
隔で、忘れずにロードセル１０の零点補正を行うことが
できる。パージングの処理を行って射出シリンダ６内の
樹脂を完全に排出してから零点補正処理を行わせること
が望ましいが、射出成形機の全機能を停止させる非常停
止スイッチの操作によって自動パージを中途停止させる
ことができるような構成の場合では、オペレータの都合
によって自動パージを停止された場合に零点補正処理の
実行が不能となる場合があるので、自動パージの開始
前、または、必ず実行される１回目もしくは２回目等の
自動パージが終了した段階でパージ動作に割り込んで零
点補正処理を実行させるようなシーケンスを組むことが
望ましい。

【０１５８】その他、エジェクタロッドや可動プラテン
の圧力検出器に対しても同様の処理操作を適用すること
ができる。

【０１５９】

【発明の効果】本発明は、可動部材の駆動源を減衰振動
させることにより、可動部材に直接作用する外力を完全
に取り除き、更に、駆動源から可動部材に至る動力伝達
経路上において可動部材を直接駆動する動力伝達経路上
の構成要素と可動部材との間に、可動部材の各移動方向
の各々に対して等しい遊びを有するバックラッシを生じ
させ、これにより可動部材と前記構成要素との間の実質
的な力の伝達を断ち、圧力検出器に外部から作用する圧
力を完全に取り除いて外乱零の状態で圧力検出器の零点
補正を行うようにしたので、射出成形機の分解作業を行
って圧力検出器と他部材との係合を解除するといった面
倒な作業を行わなくても、圧力検出器の零点補正を簡単
かつ確実に実施することができる。

【０１６０】また、圧力検出器の補正に必要とされる処
理操作を射出成形機の制御装置に記憶させておき、パー
ジングの自動運転と共に圧力検出器の補正処理を実行さ
せるようにしたので、成形材料の入れ替え等の適当な時
間間隔で忘れずに圧力検出器の零点補正を行うことがで
き、常に、適確に校正された圧力検出器により射出保圧
圧力や計量時の背圧をサンプリングすることができる。

【０１６１】更に、圧力検出器の出力の補正量の絶対値
が所定量を越えると異常検出信号を出力するようにして
いるので、零点補正のみでは対処し得ないような圧力検
出器の重大な異常を発見することもできる。

【０１６２】また、調整の日付と補正量を含む零点調整
の履歴を射出成形機の制御装置に記憶させると共に、記
憶した履歴を表示できるようにしているので、圧力検出
器の性能の劣化や重大な異常の発見を一層容易に行うこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ロードセルを利用した圧力検出器の一般的な構
造について示した要部断面図である。

【図２】射出成形機の各部を駆動制御する制御装置の要
部を示すブロック図である。

【図３】射出シリンダの先端を原点として、零点補正処
理の処理動作に対応してスクリュー位置を示す概念図で
ある。

【図４】零点補正を自動的に行うための零点補正処理を
示すフローチャートである。

【図５】零点補正処理を示すフローチャートの続きであ
る。

【図６】零点補正処理を示すフローチャートの続きであ
る。

【図７】零点補正処理を示すフローチャートの続きであ
る。

【図８】調整履歴を記憶するファイルを概念的に示した
図である。

【符号の説明】

１フロントプレート２タイロッド３スクリュープッシャープレート４スクリュースリーブ５歯付プーリ６射出シリンダ７スクリュー８ボールネジ９ボールナット１０ロードセル１１ロードセル本体１１ａ肉薄部１２ストレインゲージ１３ボルト１４ボルト１００制御装置１０２ＲＡＭ１０５サーボアンプ１０６Ａ／Ｄ変換器１０７圧力モニタ用ＣＰＵ１１０サーボＣＰＵ１１５ＣＮＣ用ＣＰＵＭ１射出用サーボモータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者根子哲明山梨県南都留郡忍野村忍草字古馬場3580番地ファナック株式会社内 (72)発明者山中克行山梨県南都留郡忍野村忍草字古馬場3580番地ファナック株式会社内 (72)発明者市原稔章山梨県南都留郡忍野村忍草字古馬場3580番地ファナック株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】射出成形機の可動部材に対応して設けら
れ、該可動部材にかかる圧力を検出する圧力検出器の零
点調整方法であって、前記可動部材を駆動し、任意の位
置で減衰振動を開始させ、振動の振幅が所定値以下にな
ったときに振動を停止し、圧力検出器の出力を読み、読
んだ値を基に圧力検出器の出力を補正することを特徴と
する射出成形機における圧力検出器の零点調整方法。
【請求項２】前記可動部材を駆動する駆動源の出力を
低出力の状態にして、前記可動部材の現在位置を基準に
前記可動部材を所定量移動させる指令を駆動源に出力し
た後、前記可動部材の停止位置を検出して第１停止位置
として記憶し、更に、前記可動部材の現在位置を基準に前記可動部材を
前記所定量だけ逆方向に移動させる指令を前記駆動源に
出力した後、前記可動部材の停止位置を検出して第２停
止位置として記憶し、前記第１停止位置と第２停止位置との中間部の１点を振
動の中心として前記減衰振動を行わせるようにしたこと
を特徴とする請求項１記載の射出成形機における圧力検
出器の零点調整方法。
【請求項３】前記第１停止位置と第２停止位置との間
の距離の１／２以下で、かつ、前記可動部材と駆動源と
の間に生じるバックラッシの量の１／２以上の値を振幅
の初期値として、前記減衰振動を行わせるようにしたこ
とを特徴とする請求項２記載の射出成形機における圧力
検出器の零点調整方法。
【請求項４】前記第１停止位置と第２停止位置との間
の距離の１／２に所定値を加算した値、もしくは、前記
第１停止位置と第２停止位置との間の１／２の距離に１
よりも大きな数を乗じた値を振幅の初期値として、前記
減衰振動を行わせるようにしたことを特徴とする請求項
２記載の射出成形機における圧力検出器の零点調整方
法。
【請求項５】振幅が前記可動部材と駆動源との間に生
じるバックラッシの量の１／２よりも小さくなった時点
で振動を停止させるようにしたことを特徴とする請求項
１ないし請求項４のいずれか１項に記載の射出成形機に
おける圧力検出器の零点調整方法。
【請求項６】前記可動部材を駆動する駆動源は、出力
制限手段を有するサーボモータにより構成されている請
求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の射出成形
機における圧力検出器の零点調整方法。
【請求項７】前記可動部材は射出スクリューである請
求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の射出成形
機における圧力検出器の零点調整方法。
【請求項８】自動パージングを行うと共に自動的に請
求項７記載の圧力検出器の零点調整方法を実行するよう
にした圧力検出器の零点調整方法。
【請求項９】前記可動部材はエジェクタロッドである
請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の射出成
形機における圧力検出器の零点調整方法。
【請求項１０】前記可動部材は型締機構の可動プラテ
ンである請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載
の射出成形機における圧力検出器の零点調整方法。
【請求項１１】圧力検出器の出力の補正量の絶対値が
所定量を越えると異常検出信号を出力するようにした請
求項１ないし請求項１０のいずれか１項に記載の射出成
形機における圧力検出器の零点調整方法。
【請求項１２】少なくとも、調整の日付と補正量を含
む零点調整の履歴を射出成形機の制御装置に記憶し、記
憶した履歴を表示できるようにした請求項１ないし請求
項１１のいずれか１項に記載の射出成形機における圧力
検出器の零点調整方法。