JP2004230616A - 射出成形機 - Google Patents

Abstract

【課題】給脂箇所毎の油脂供給系の異常をも判別可能にした。
【解決手段】ポンプ１２の駆動により油脂タンク１１からの油脂は切替弁１３を介して並列分配器１４−１，１４−２、進行分配器１５に供給される。並列分配器１４−１，１４−２及び進行分配器１５は、各給脂箇所へ順次給脂する。ポンプ吐出口の油脂圧力を圧力センサ１６で検出し、記憶・演算装置１７に記憶する。正常に給脂したときの検出油脂圧力波形を基準データとして記憶し、かつ、給脂箇所に対応する時間領域を測定して設定記憶しておく。又、監視幅をも設定しておく。基準データとその後検出した検出油脂圧力波形を表示・入力装置１８に表示する。検出油脂圧力波形が基準データの監視幅から離脱して異常のとき、設定した時間領域に基づいて異常給脂箇所を求める。給脂異常をその異常箇所と共に検出でき、修理、復旧が容易となる。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、射出成形機の摺動部、回転部等の相対移動部に油脂を自動的に供給する給脂装置を備えた射出成形機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
射出成形機には、摺動部や回転部等の相対移動部が多数存在し、これら相対移動部に給脂する必要がある。これら給脂箇所には、所定時間毎、又は所定射出回数毎に自動的に給脂されるようにされている。
【０００３】
この給脂箇所に的確に給脂されることを確認するために、給脂を開始してから所定時間内に、油脂の進行分配器又は並列分配器の最終段出力が所定圧力に達しないとき、これら進行分配器又は並列分配器のいずれかの給脂部において詰まりや、配管に破れ等が生じた異常状態として警報を出すようにしたものが知られている（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−１２７２２１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
給脂すべき時期に給脂がされないことは、射出成形機にとって動作、寿命に悪影響を及ぼす。そのため、給脂がされなかったことを知らされることは重要な事項である。射出成形機の各給脂箇所に油脂を給脂する進行分配器又は並列分配器は、多数の給脂部を備えている。そのため、進行分配器又は並列分配器の最終段出力が所定圧力に達しないことによって、進行分配器又は並列分配器が異常状態になっていることが分かっても、この進行分配器又は並列分配器内のいずれの給脂部、給脂箇所が異常であるかは判別できない。それでは、異常箇所の判別、修理にも時間を要し、射出成形機の運転再開への復旧に時間を要する。
そこで、本発明の目的は、給脂箇所毎の油脂供給系の異常をも判別可能にした給脂装置を有する射出成形機を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本願請求項１に係わる発明は、複数の給脂箇所に油脂を供給する集中給脂装置を備えた射出成形機において、前記集中給脂装置の配管系統に配置され、油脂の流量又は圧力を検出するセンサと、所定時間毎に前記センサで検出した流量又は圧力を記憶する記憶手段と、グラフ表示装置とを備え、前記記憶手段に記憶した流量又は圧力を読み出して給脂開始からの時間と対応させて前記グラフ表示装置にグラフ表示することにより、給脂異常を知ることができるようにした。又、請求項２に係わる発明は、給脂を開始した後の時間と前記給脂箇所との対応を設定する手段を設けて、給脂を開始した後の時間と前記給脂箇所を対応させて設定しておき、前記グラフ表示装置は、前記記憶手段に記憶した流量又は圧力を読み出して給脂開始からの時間と対応させると共に、給脂箇所とも対応させて前記グラフ表示装置に表示することによって、異常給脂箇所をも簡単に発見できるようにした。
【０００７】
本願請求項３に係わる発明は、複数の給脂箇所に油脂を供給する集中給脂装置を備えた射出成形機において、前記集中給脂装置の配管系統に配置され、油脂の流量又は圧力を検出するセンサと、所定時間毎に前記センサで検出した流量又は圧力を記憶する記憶手段と、給脂が正常に行われた場合に前記記憶手段に記憶された給脂開始からの時間に対応した流量又は圧力を基準データとして記憶する基準データ記憶手段と、給脂開始からの時間に対応させて前記センサで検出した流量又は圧力を前記基準データと比較する比較手段とを備え、前記比較手段による比較結果が異常である場合に、異常を通知する手段を備えるようにした。又、請求項４に係わる発明は、給脂を開始した後の時間と前記給脂箇所との対応を設定する設定手段を設け、給脂を開始した後の時間と前記給脂箇所との対応を設定しておき、前記比較手段によって異常と認められた時間と前記設定された対応関係に基づいて異常と認められた給脂箇所をも通知するようにした。又、請求項５に係わる発明は、前記設定手段により、前記基準データに対する監視幅を設定しておき、前記比較手段は前記センサで検出した流量又は圧力が前記基準データに対する前記設定監視幅内にないときには、異常を通知する手段から異常を通知するようにした。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施形態の射出成形機における給脂システムを中心とした要部ブロック図である。
射出成形機２０は集中給脂装置１０を備える。集中給脂装置１０は、複数の並列分配器（主配管脱圧作動型集中給脂用）１４−１、１４−２、進行分配器（圧力進行型集中給脂用）１５、油脂タンク１１、ポンプ１２及び該ポンプ１２の駆動によって油脂タンク１１から供給される油脂を並列分配器１４−１、１４−２側もしくは進行分配器１５側に切り換える切替弁１３を備える。
【０００９】
この集中給脂装置１０は、ポンプ１２の駆動によって、油脂を油脂タンク１１から配管Ｌ１を通して切替弁１３に送り、該切替弁１３が並列分配器１４−１，１４−２側に切り替わっていると、配管Ｌ２を通り、並列分配器１４−１に油脂を供給する。さらに、配管Ｌ３を介して並列分配器１４−２にも油脂を供給する。又、切替弁１３が進行分配器１５側に切り替わると、ポンプ１２によって供給される油脂は配管Ｌ４を通って進行分配器１５に供給される。こうして、並列分配器１４−１，１４−２、進行分配器１５に供給された油脂は、各分配器１４−１，１４−２、１５の給脂部から射出成形機２０の各給脂箇所に給脂される。
【００１０】
さらに、この実施形態においては、並列分配器１４−１，１４−２、又は進行分配器１５に供給される油脂圧力を検出する圧力センサ１６がポンプ１２と切替弁１３間の配管Ｌ１に配置されている。この圧力センサ１６で検出した油脂圧力は記憶・演算装置１７に入力され、時間の関数として油脂圧力が記憶される。ポンプ１２を駆動して給脂を開始してから所定時間毎に圧力センサ１６で検出される油脂圧力を検出して記憶し、かつ、この検出油脂圧力に基づいて、後述するように集中給脂装置１０の異常を検出するようにしている。又、記憶された時間の関数としての油脂圧力は表示・入力装置１８に入力され、例えば横軸を給脂開始からの時間、縦軸を油脂圧力としてグラフ表示することによって、給脂状態をモニタできるようにして、給脂異常を発見できるようにしている。なお、この記憶・演算装置１７及び表示・入力装置１８は、射出成形機の制御装置とは別に設けてもよく、また、射出成形機の制御装置内に設けてもよい。さらに、ソフトウェアを追加して、射出成形機の制御装置がすでに有するプロセッサや記憶手段、表示手段、入力手段でこの記憶・演算装置１７及び表示・入力装置１８を構成するようにしてもよい。
【００１１】
図２は、並列分配器１４−１，１４−２、に複数設けられている給脂部である定量計量バルブ４０の動作原理説明図である。この定量計量バルブ４０は周知慣用のものであるので、その動作を簡単に説明する。
図２（ａ）は、給脂開始前の状態である。ポンプ１２が動作し油脂の圧力が上昇すると、バルブ４１が上昇し、該バルブ４１とピストン４２の間に貯えられた油脂が高圧となり、ピストン４２を上昇させる。ピストン４２の上昇で外筒内の先端部に計量されていた油脂Ｑは吐出口より吐出され、射出成形機の給脂箇所に所定量給脂される（図２（ｂ））。ピストン４２が上死点まで達し、計量された所定量の油脂Ｑを吐出した後（図２（ｃ））、ポンプ１２で供給される油脂の圧力が低下すると、ピストン４２はスプリング４３の反発力により下降し、バルブ４１を押し下げると共に、高圧油脂が内管を通り、外筒内の先端部に溜められ油脂の計量がなされる（図２（ｄ））。これにより、図２（ａ）に示す給脂開始前の待機状態となる。
【００１２】
こうした定量計量バルブは、並列分配器１４−１，１４−２に複数並列に配置されている。一方、ポンプ１２の作動により油脂タンク１１から供給される油脂の圧力は、配管経路の長さに伴って増大する流動抵抗のために、ポンプ１２から遠くなるに従って圧力は低下する。また、ポンプ吐出口の圧力はポンプ運転開始から時間が経過するに従って上昇するので、ポンプに近い側の定量計量バルブ４０の方が、ポンプより遠い位置に配置された定量計量バルブ４０より先に吐出圧力に達する。すなわち、ポンプ１２に近い定量計量バルブから順に油脂は吐出され射出成形機の給脂箇所に給脂されることになる。
【００１３】
図３は、圧力センサ１６で測定した油脂圧力の波形と並列分配器の定量計量バルブからの油脂吐出の関係を、正常な給脂が行われたとき求めた例である。この例は、並列分配器の定量計量バルブ４０が２つでバルブ１がポンプ１２に近い側に配置されているものである。
【００１４】
ポンプ１２の運転が開始され、圧力センサ１６で検出されるポンプ吐出口の油脂圧力は徐々に増大する。そして、ポンプ１２の運転開始してから時間ｔ１に達したとき、定量計量バルブ１から油脂の吐出が開始され、時間ｔ２で定量計量バルブ１による油脂の吐出が完了し定量計量バルブ２から吐出が開始され、時間ｔ３で定量計量バルブ２からの吐出が終了する。又、計量時では、ポンプ１２側から圧力が低下することから、定量計量バルブ１が時間ｔ４で計量を開始し、時間ｔ５で計量を完了すると共に、定量計量バルブ２が計量を開始し、時間ｔ６で計量を完了する。以上のように、並列分配器の定量計量バルブは油脂供給源であるポンプ１２側から順に吐出及び計量を開始するものである。
【００１５】
図３に示した油脂圧力波形は、正常動作時のものであり、並列分配器やその配管経路中に詰まりが生じたり破れた箇所があるような場合、この油脂圧力波形はこの正常動作のものとは異なるものとなる。
【００１６】
例えば、定量計量バルブ１以降の配管に破れがあるような場合、定量計量バルブ１は正常に作動しても、定量計量バルブ２はこの破れのために正常には作動せず、図４に示すように、圧力センサ１６で検出する油脂圧力は上昇せず、正常動作時の油脂圧力波形とは異なるものとなる。なお、破れが小さく１箇所程度では、時間をかけて油脂圧力は増加することも想定できるが、この場合でも、正常動作時の油脂圧力波形と異なる。
【００１７】
また、例えば、定量計量バルブ１以降の配管に詰まりがあった場合、この場合も定量計量バルブ１は正常に作動するが、詰まりのため、定量計量バルブ２は作動せず、図５に示すように油脂圧力は急激に増大する。定量計量バルブ２は作動すれば、緩やかに油脂圧力が増大するものが、詰まりを生じていることから、油脂の流出先がなく急激に増大するものである。
【００１８】
そこで、図３に示すように正常時の検出油脂圧力波形を基準データとする。また、油脂温度等によってこの波形は変動することから、この基準データに対して所定量の監視幅を設け、検出油脂圧力がこの監視幅から離脱するような場合には、並列分配器の給脂経路に異常が生じたとして検出することができる。例えば、基準データ（正常時の検出油脂圧力波形）に＋ΔＰ、−ΔＰ（この＋ΔＰと−ΔＰの絶対値は異なってもよい）を加算したような波形（基準データ（波形）を＋ΔＰ、−ΔＰ縦軸方向にシフトしたような波形）間の幅を設け、該幅より検出油脂波形が離脱したときには、異常が生じたものとして検出できる。
【００１９】
しかも、この監視幅から検出油脂波形が離脱した領域によって、異常箇所も特定できるものとなる。すなわち、図４、図５に示すように、定量計量バルブ１が作動し、油脂を吐出している間は基準データ（波形）とほぼ同じで、監視幅内に入っている。しかし、定量計量バルブ２が動作している区間において、その検出油脂圧力波形が監視幅から離脱しているような場合には、定量計量バルブ１は正常であるが定量計量バルブ２は異常であることが分かる。この定量計量バルブ２の領域で、油脂詰まりや配管の破れ等の異常が生じているものと判別される。
【００２０】
図６は、進行分配器（圧力進行型集中給脂用）１５の動作原理説明図である。この進行分配器１５もすでに周知慣用のものであることから、簡単に説明する。
ポンプ１２の駆動によって供給される油脂の圧力は、図６（ａ）に示すように、まずピストンＡの右側に作動し、該ピストンＡを左側に移動させる。その結果、該ピストンＡの左側に貯まっていた油脂がポート２から吐出され、所定給脂箇所に給脂される。ピストンＡが左端エンドまで達すると、図６（ｂ）に示すようにポンプ１２によって供給される油脂の圧力がピストンＢの右側にかかり、該ピストンＢを左側に移動させ、ポート７から油脂が吐出される。ピストンＢが左端エンドまで達すると、図６（ｃ）に示すように、油脂の圧力がピストンＣの右側にかかり、該ピストンＣを左側に移動させ、ポート５から油脂が吐出される。次に、図６（ｄ）に示すように、油脂の圧力がピストンＤの右側にかかり、該ピストンＤを左側に移動させ、ポート３から油脂が吐出される。次に、図６（ｅ）に示すように、油脂の圧力がピストンＡの左側にかかり、該ピストンＡを右側に移動させ、ポート１から油脂が吐出される。
【００２１】
以下同様にして、油脂はポート８、ポート６，ポート４と順次吐出され、図６（ａ）の状態に戻る。すなわち、この進行分配器１５は、ポート２→７→５→３→１→８→６→４の順に油脂を順次吐出するもので、ポンプ１２の作動時間を長くすれば、この吐出サイクルを何度も繰り返すことになる。このことから、ポンプ作動時間は、必要な油脂供給量によって設定されることになる。
【００２２】
図７は、この進行分配器１５が正常に作動したとき、圧力センサ１６で検出される油脂圧力波形を示す図である。この進行分配器１５では、ピストンが順次作動して油脂を各ポートから順次吐出するものであるから、図７に示すように、各ポートからの油脂吐出に対応して圧力波形が波状に生じる。
【００２３】
この進行分配器１５においても、配管途中で詰まりが生じたとき、又は破れがあったとき、圧力センサ１６で検出される油脂圧力波形は、大きく変化し、図７に示したような波形とはならない。例えば、ポート７の配管において詰まりが生じた場合には、ポート２からの油脂吐出は正常に行われ、図７と同様な油脂圧力波形が得られるが、ポート７において詰まりが生じていることから、図７に示すように、油脂圧力は上昇し、下降することはなく、図８に示すように高圧状態が続くことになる。
【００２４】
又、配管経路に破れがあるような場合には、図９に示すように、油脂圧力が上がらないことから、この場合も、油脂圧力が上昇すべき領域（時間）で上昇しないことから、配管の破れ箇所を特定することができる。図９に示す例では、ポート２から油脂を吐出するまでは、正常に作動したものと判断されるが、ポート７から吐出する段階の時間領域で、検出油脂圧力が上昇せず、基準監視幅から離脱していることから、ポート７の配管経路に破れがあることが判別される。
【００２５】
すなわち、進行分配器１５が正常に作動したときの図７に示すような油脂圧力波形を基準データ（波形）として、並列分配器１４−１，１４−２において述べたように、基準データ（波形）に監視幅を設け、検出油脂圧力波形が図８や図９に示すように監視幅から離脱した場合、その離脱した時間によって、詰まり箇所（図７の例ではポート７に油脂を吐出する配管経路での詰まり）を判別することができる。
【００２６】
そこで、並列分配器１４−１，１４−２、進行分配器１５が正常に作動しているとき、圧力センサ１６で検出される油脂圧力を、給脂開始、すなわちポンプ１２の駆動開始から、所定時間毎に検出し、記憶・演算装置１７に記憶し、これを基準データとする。又、この基準データに対して、監視幅＋ΔＰ，−ΔＰ（この＋ΔＰと−ΔＰの絶対値は異なってもよい）を設定する。さらに、並列分配器１４−１，１４−２、進行分配器１５の給脂部による給脂箇所への給脂動作の給脂開始（ポンプ１２の動作開始）を基準とした時間領域を予め測定しておき、この各時間領域をも表示・入力装置１８から入力して設定する。
【００２７】
その後は、圧力センサ１６で、ポンプ１２の駆動開始から、所定時間毎油脂圧力を検出し、記憶し、この記憶した油脂圧力波形を、横軸を時間、縦軸を油脂圧力として表示・入力装置１８の表示画面に表示させる。このとき、表示色等を変えて、基準データ（波形）、及びこの基準データ（波形）を＋ΔＰ，−ΔＰだけシフトさせたような監視幅をも表示する。さらに、前述したように、各給脂部による給脂箇所への給脂動作の時間領域をも表示する。
【００２８】
よって、この表示された内容を監視し、検出油脂圧力波形が基準データの監視幅内にある場合には、正常に給脂が行われたとして判断することができる。しかし、検出油脂圧力波形が基準データの監視幅から離脱しているとき、給脂異常と判断でき、その離脱した箇所によって給脂異常が生じた給脂箇所（給脂部及びその配管）を特定することができる。
【００２９】
又、この異常判別を記憶・演算装置１７により自動的に行うようにしてもよい。図１０は、記憶・演算装置１７のプロセッサが実行する異常判別処理のフローチャートである。
まず、給脂が正常に行われたときにおいて、給脂開始（ポンプ１２の駆動開始）から所定時間毎に圧力センサ１６で検出した油脂圧力を基準圧力Ｐｓとして記憶しておくと共に監視幅の＋ΔＰ，−ΔＰをも予め設定しておく。又、前述したように、予め測定しておいた並列分配器１４−１，１４−２、進行分配器１５の給脂部による給脂箇所への給脂動作の各時間領域をも表示・入力装置１８から設定する。
【００３０】
射出成形機の制御装置等の上位制御装置等から給脂指令が出されたかいなか判断し（ステップ１００）、給脂指令が出されポンプ１２が駆動されると、まず、今まで記憶していた検出油脂圧力Ｐの記憶エリアをクリアする（ステップ１０１）。そして、所定時間毎のサンプリング時を示す指標ｎを「０」にセットし（ステップ１０２）、さらにこの指標ｎを「１」インクリメントする（ステップ１０３）。次に、圧力センサ１６で検出された油脂圧力Ｐを読み出し、指標ｎに対応してサンプリングｎ時の検出油脂圧力Ｐ（ｎ）として記憶する（ステップ１０４）。
【００３１】
さらに、指標ｎに対応する基準データのＰｓ（ｎ）を読み出し（ステップ１０５）、検出油脂圧力Ｐ（ｎ）が、この基準データのＰｓ（ｎ）の監視幅内にあるかを判断する（ステップ１０６）。すなわち、次の１式の判断を行う。
【００３２】
Ｐｓ（ｎ）−ΔＰ≦Ｐ（ｎ）≦Ｐｓ（ｎ）＋ΔＰ …（１）
検出油脂圧力Ｐ（ｎ）が、監視幅内にあれば、すなわち、上記１式を満足すれば、給脂停止指令が上位制御装置から入力されているか判断し、入力されていなければ、ステップ１０３に戻り、以下、ステップ１０３〜１０８の処理を所定時間毎実行する。
【００３３】
一方、ステップ１０６で検出油脂圧力Ｐ（ｎ）が、監視幅内にないと判断された場合には、アラームを出力すると共に、現在の指標ｎの値より、並列分配器１４−１，１４−２、進行分配器１５の給脂部の動作領域を判別して、異常発生の給脂部、給脂箇所をも表示する（ステップ１０７）。
【００３４】
又、図示していないが、表示指令を入力されると、記憶する基準データ、検出油脂圧力波形、各給脂箇所への給脂時間領域を表示する。
上述した実施形態では、給脂異常を並列分配器１４−１，１４−２、進行分配器１５に油脂を送るポンプ吐出口における油脂圧力を検出し、この検出圧力に基づいて、給脂異常、及びその箇所を特定するようにしたが、この油脂圧力に代えて、油脂の流量を測定してもよい。
【００３５】
【発明の効果】
本発明は、自動給脂装置を備える射出成形機において、給脂異常の給脂箇所をも判別することができることから、異常箇所の判別、修理が容易となり、射出成形機の運転再開への復旧時間も短くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の要部ブロック図である。
【図２】同実施形態における並列分配器の定量計量バルブの動作原理説明図である。
【図３】同並列分配器が正常に動作しているときの油脂圧力の波形の説明図である。
【図４】同並列分配器において、配管に破れがあるときの油脂圧力波形の説明図である。
【図５】同並列分配器において、配管に詰まりが生じているときの油脂圧力波形の説明図である。
【図６】同実施形態における進行分配器の給脂動作原理説明図である。
【図７】同進行分配器が正常に動作しているときの油脂圧力の波形の説明図である。
【図８】同進行分配器において、配管に詰まりが生じているときの油脂圧力波形の説明図である。
【図９】同進行分配器において、配管に破れがあるときの油脂圧力波形の説明図である。
【図１０】同実施形態における給脂異常検出処理のフローチャートである。
【符号の説明】
１０ 自動給脂装置
１１ 油脂タンク
１２ ポンプ
１３ 切替弁
１４−１，１４−２ 並列分配器
１５ 進行分配器
１７ 記憶・演算装置
１８ 表示・入力装置
２０ 射出成形機
４０ 定量計量バルブ
４１ バルブ
４２ ピストン
４３ スプリング
Ｑ 油脂

Claims (5)

1. 複数の給脂箇所に油脂を供給する集中給脂装置を備えた射出成形機において、
   前記集中給脂装置の配管系統に配置され、油脂の流量又は圧力を検出するセンサと、
   所定時間毎に前記センサで検出した流量又は圧力を記憶する記憶手段と、
   グラフ表示装置とを備え、
   前記記憶手段に記憶した流量又は圧力を読み出して給脂開始からの時間と対応させて前記グラフ表示装置にグラフ表示したことを特徴とする射出成形機。
2. 給脂を開始した後の時間と前記給脂箇所との対応を設定手段により設定しておき、
   前記グラフ表示装置は、前記記憶手段に記憶した流量又は圧力を読み出して給脂開始からの時間と対応させると共に、給脂箇所とも対応させて前記グラフ表示装置に表示することを特徴とする請求項１記載の射出成形機。
3. 複数の給脂箇所に油脂を供給する集中給脂装置を備えた射出成形機において、
   前記集中給脂装置の配管系統に配置され、油脂の流量又は圧力を検出するセンサと、
   所定時間毎に前記センサで検出した流量又は圧力を記憶する記憶手段と、
   給脂が正常に行われた場合に前記記憶手段に記憶された給脂開始からの時間に対応した流量又は圧力を基準データとして記憶する基準データ記憶手段と、
   給脂開始からの時間に対応させて前記センサで検出した流量又は圧力を前記基準データと比較する比較手段とを備え、
   前記比較手段による比較結果が異常である場合に、異常を通知する手段を具備することを特徴とする射出成形機。
4. 給脂を開始した後の時間と前記給脂箇所との対応を設定手段により設定しておき、
   前記比較手段によって異常と認められた時間と前記設定された対応関係に基づいて異常と認められた給脂箇所をも通知することを特徴とする請求項３記載の射出成形機。
5. 前記設定手段により、前記基準データに対する監視幅を設定しておき、前記比較手段は前記センサで検出した流量又は圧力が前記基準データに対する前記設定監視幅内にないときには、異常を通知する手段から異常を通知するようにした請求項３又は請求項４に記載の射出成形機。

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