JP2007230113A

JP2007230113A - 射出成形機の制御装置

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Publication number: JP2007230113A
Application number: JP2006055772A
Authority: JP
Inventors: Mitsuo Suzuki; 光雄鈴木; Katsuhiko Muranishi; 勝彦村西; Hajime Ueno; 元上野; Hajime Yonezawa; 一米澤
Original assignee: Nissei Plastic Industrial Co Ltd
Current assignee: Nissei Plastic Industrial Co Ltd
Priority date: 2006-03-02
Filing date: 2006-03-02
Publication date: 2007-09-13
Anticipated expiration: 2026-03-02
Also published as: JP4460540B2

Abstract

【課題】反操作側安全ドアにおける本来の安全性を確保しつつ反操作側安全ドアに対する使い勝手と利便性を高める。
【解決手段】型締機構Ｍｃｔの両側に配設した操作側安全ドアＤｆと反操作側安全ドアＤｒの開閉状態をそれぞれ検出する検出部２ｆ，２ｒと、この検出部２ｆ，２ｒの検出結果に対応して駆動部４に対する所定の制御を行う制御部３を備える射出成形機Ｍの制御装置１を構成するに際して、少なくとも、反操作側安全ドアＤｒの開状態の検出時に操作側安全ドアＤｆが閉状態のときは駆動部４に対する停止制御を行い、かつ反操作側安全ドアＤｒの開状態の検出時に操作側安全ドアＤｆが開状態のときは駆動部４に対する停止制御を無効にする非停止制御を行う制御部３を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、型締機構の両側に配設した操作側安全ドアと反操作側安全ドアの開閉状態の検出結果に対応して駆動部に対する所定の制御を行う射出成形機の制御装置に関する。

一般に、射出成形機における型締機構の両側には、操作側安全ドアと反操作側安全ドアをそれぞれ配設している。この場合、操作側安全ドアは、ディスプレイや操作部を備える正面側に配した安全ドアであり、反操作側安全ドアは、操作側安全ドアの反対側（背面側）に配した安全ドアである。また、射出成形機には、運転中において各安全ドアが開状態になった場合、型締機構を駆動する駆動部を速やかに停止制御し、作業者の手などが誤って型締機構に進入した際の安全性を確保する制御装置を備えている。

従来、この種の制御装置としては、特開２０００−３７７５８号公報で開示される射出成形機の型締機構用安全装置が知られている。この安全装置は、作業者に対する安全性及び装置の信頼性を高めたものであり、安全ドアが開いたことを検出する第一検出スイッチと、この第一検出スイッチの検出によりサーボモータを駆動制御するサーボ回路に対して停止指令信号を付与する第一制御系を備えるとともに、安全ドアが開いたことを検出する第二検出スイッチと、この第二検出スイッチの検出によりサーボ回路に設けたゼロクランプスイッチをゼロクランプ接点側に切換える第二制御系を備えている。
特開２０００−３７７５８号

しかし、上述した射出成形機における従来の制御装置（型締機構用安全装置）は、次のような解決すべき課題が存在した。

通常、射出成形機は、全自動モード，半自動モード，手動モードを備え、成形の目的に応じて制御態様の異なるモードを使い分けている。例えば、半自動モードでは、成形自体は自動で行われるが、成形品の取出は、操作側安全ドアを開いて手動で行うため、操作側安全ドアが開いても駆動部が停止しないように制御している。

他方、反操作側安全ドアに着目した場合、この反操作側安全ドアは、背面側に配するため、異常発生時の点検等において開ける程度であり、通常の成形（生産）においてはほとんど開けることがない。したがって、反操作側安全ドアが開いた場合は、駆動部を停止制御して警報を発するなど、通常の異常処理を行っている。このため、反操作側安全ドアを開けた際には、異常処理に伴う異常解除処理を行う必要があるなど、特に、反操作側安全ドアに対しては、操作側安全ドアと異なり、正常な成形時における使い勝手や利便性については何ら考慮されていなかった。

本発明は、このような背景技術に存在する課題を解決した射出成形機の制御装置の提供を目的とするものである。

本発明は、型締機構Ｍｃｔの両側に配設した操作側安全ドアＤｆと反操作側安全ドアＤｒの開閉状態をそれぞれ検出する検出部２ｆ，２ｒと、この検出部２ｆ，２ｒの検出結果に対応して駆動部４に対する所定の制御を行う制御部３を備える射出成形機Ｍの制御装置１を構成するに際して、少なくとも、反操作側安全ドアＤｒの開状態の検出時に操作側安全ドアＤｆが閉状態のときは駆動部４に対する停止制御を行い、かつ反操作側安全ドアＤｒの開状態の検出時に操作側安全ドアＤｆが開状態のときは駆動部４に対する停止制御を無効にする非停止制御を行う制御部３を備えることを特徴とする。

この場合、発明の好適な態様により、制御部３は、少なくとも手動により成形品の取出を行う半自動モードの選択時に非停止制御を行うことができる。また、駆動部４には、型締機構Ｍｃｔを駆動するモータ駆動部４ａを適用することができるとともに、型締機構Ｍｃｔを駆動する油圧駆動部４ｂを適用することができる。

このような本発明に係る射出成形機Ｍの制御装置１によれば、次のような顕著な効果を奏する。

（１）反操作側安全ドアＤｒの開状態の検出時に操作側安全ドアＤｆが閉状態のときは駆動部４に対する停止制御を行い、かつ反操作側安全ドアＤｒの開状態の検出時に操作側安全ドアＤｆが開状態のときは駆動部４に対する停止制御を無効にする非停止制御を行うため、反操作側安全ドアＤｒに対する使い勝手や利便性を飛躍的に高めることができる。特に、半自動モードにおいて、例えば、大きな形態の成形品を両側から二人がかりで取出す場合或いはインサート成形時に別の作業者がインサート部品を背面側からセットする場合等において、異常発生時における異常解除処理を行うことなく円滑かつ迅速に作業を進めることができる。

（２）反操作側安全ドアＤｒのみが開状態のときは、異常と見做して駆動部４に対する停止制御を行うため、反操作側安全ドアＤｒにおける本来の安全性を確保することができる。

（３）好適な態様により、制御部３は、少なくとも手動により成形品の取出を行う半自動モードの選択時に非停止制御を行うようにすれば、半自動モードは、操作側安全ドアＤｆを開いた作業を想定しているため、反操作側安全ドアＤｒと操作側安全ドアＤｆの双方を開くことによる作業を確実かつ容易に実現することができる。

（４）好適な態様により、駆動部４として、型締機構Ｍｃｔを駆動するモータ駆動部４ａ或いは型締機構Ｍｃｔを駆動する油圧駆動部４ｂに適用できるなど、各種駆動タイプに利用できるため、汎用性に優れるとともに、各種駆動タイプに後付けも可能であり、低コスト性及び実施の容易性に優れる。

次に、本発明に係る最良の実施形態を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。

まず、本実施形態に係る制御装置１を備える射出成形機Ｍの概略構成について、図２を参照して説明する。

図２中、仮想線で示すＭは射出成形機であり、機台Ｍｂと、この機台Ｍｂ上に設置された射出装置Ｍｉ及び型締装置Ｍｃを備える。射出装置Ｍｉは、加熱筒１１を備え、この加熱筒１１の前端に図に現れない射出ノズルを有するとともに、加熱筒１１の後部には材料を供給するホッパ１２を備える。一方、型締装置Ｍｃは、固定型を支持する固定盤１３及び可動型を支持する可動盤１４を有する型締機構Ｍｃｔを備え、この型締機構Ｍｃｔの横方両側には、操作側安全ドアＤｆと反操作側安全ドアＤｒをそれぞれ配設する。各安全ドアＤｆ，Ｄｒは水平方向へスライド移動させることにより開閉でき、矢印Ｆｏは各安全ドアＤｆ，Ｄｒの開方向を示す。また、射出成形機Ｍは、本実施形態に係る制御装置１（図１参照）を含む成形機コントローラを備え、機台Ｍｂ上には、成形機コントローラに付属するタッチパネル付のディスプレイ１６及び操作部１７を配設する。

次に、本実施形態に係る制御装置１の構成について、図１〜図３を参照して具体的に説明する。

制御装置１は、図２に示すように、操作側安全ドアＤｆの開閉状態を検出する検出部２ｆと反操作側安全ドアＤｒの開閉状態を検出する検出部２ｒを備える。この場合、操作側の検出部２ｆは、操作側安全ドアＤｆの下端辺に沿って配した前後一対の検出スイッチ２１ｆ，２２ｆを備えるとともに、反操作側の検出部２ｒは、反操作側安全ドアＤｒの下端辺に沿って配した前後一対の検出スイッチ２１ｒ，２２ｒを備える。

図３に、操作側安全ドアＤｆに付設する一方の検出部２ｆの具体的な構成を示す。なお、図３に示す操作側安全ドアＤｆは閉状態である。開方向Ｆｏを後方とした場合、前側の検出スイッチ２１ｆは、操作側安全ドアＤｆの内側下方に位置する固定基部１８上であって、閉状態にある操作側安全ドアＤｆの前側に配設するとともに、後側の検出スイッチ２２ｆは、同固定基部１８上であって、閉状態にある操作側安全ドアＤｆの後側に配設する。また、操作側安全ドアＤｆの内面には、前端及び後端に傾斜部を形成した操作カム２６ｆを固定する。これにより、各検出スイッチ２１ｆ，２２ｆは、操作側安全ドアＤｆの開閉時に一体に変位する操作カム２６ｆにより操作される。

この場合、検出スイッチ２１ｆは、ａ接点（ノーマルオフ）を用いたリミットスイッチを内蔵するとともに、操作回動軸２３に一端を固定し、かつ他端にローラ２４を有する操作レバー２５を備える。これにより、操作側安全ドアＤｆが閉状態にあれば、操作レバー２５は、操作カム２６ｆの前端に押され、実線で示す傾倒位置にスプリングに抗して回動変位し、この傾倒位置ではオンになるとともに、操作側安全ドアＤｆが開状態にあれば、操作レバー２５は、操作カム２６ｆとの係合が解除され、仮想線２５ｓで示す起立位置に復帰し、この起立位置ではオフになる。

また、検出スイッチ２２ｆは、ｂ接点（ノーマルオン）を用いたリミットスイッチを内蔵するとともに、操作回動軸２７に一端を固定し、かつ他端にローラ２８を有する操作レバー２９を備える。これにより、操作側安全ドアＤｆが開状態にあれば、操作レバー２９は、操作カム２６ｆの後端に押され、仮想線２９ｓで示す傾倒位置にスプリングに抗して回動変位し、この傾倒位置ではオフになるとともに、操作側安全ドアＤｆが閉状態にあれば、操作レバー２９は、操作カム２６ｆとの係合が解除され、実線で示す起立位置に復帰し、この起立位置ではオンになる。

このような検出部２ｆの構成により、一方の検出スイッチ２１ｆ（又は２２ｆ）が故障等により機能しなくなっても他方の検出スイッチ２２ｆ（又は２１ｆ）が機能するため、作業者に対する安全性及び装置の信頼性を飛躍的に高めることができる。以上は、操作側安全ドアＤｆに付設する検出部２ｆの具体的な構成について説明したが、反操作側安全ドアＤｒに付設する他方の検出部２ｒの構成も、一方の検出部２ｆに対して対称的な構成となる点を除いて基本的構成は同じになる。なお、図２中、２６ｒは、反操作側安全ドアＤｒに固定した操作カムを示す。

一方、各検出スイッチ２１ｆ，２２ｆ，２１ｒ，２２ｒは、図２に示すように、制御部３に接続するとともに、この制御部３は、駆動部４に接続する。制御部３は、各検出スイッチ２１ｆ，２２ｆ，２１ｒ，２２ｒの検出結果に対応して駆動部４に対する所定の制御を行う機能を備え、特に、本発明に従って、少なくとも、反操作側安全ドアＤｒの開状態の検出時に操作側安全ドアＤｆが閉状態のときは駆動部４に対する停止制御を行い、かつ反操作側安全ドアＤｒの開状態の検出時に操作側安全ドアＤｆが開状態のときは駆動部４に対する停止制御を無効にする非停止制御を行う機能を備えている。したがって、検出部２ｆ，２ｒ（検出スイッチ２１ｆ，２２ｆ，２１ｒ，２２ｒ）と制御部３は、制御装置１を構成する。

図１に、制御装置１（制御部３）の具体的な回路例を示す。Ｌａ，Ｌｂは第一電源ラインであり、Ｌａは正ライン、Ｌｂは負ラインを示す。また、３１ｐ，３２ｐ．３３ｐは、成形機コントローラ本体に対する接続ポートを示す。なお、成形機コントローラ本体は、射出成形機Ｍの全体の制御を司るコンピュータ機能を有し、ＣＰＵ及び内部メモリ等のハードウェアを内蔵することにより、ＨＭＩ（ヒューマン・マシン・インタフェース）制御系及びＰＬＣ（プログラマブル・ロジック・コントローラ）制御系を構成するとともに、ＰＬＣプログラム及びＨＭＩプログラム等の必要なソフトウェアを格納している。この場合、ＰＬＣプログラムは、射出成形機Ｍにおける各種工程のシーケンス動作や射出成形機Ｍの監視等を実現するとともに、ＨＭＩプログラムは、射出成形機Ｍの動作パラメータの設定及び表示，射出成形機Ｍの動作監視データの表示等を実現する。特に、成形機コントローラ本体では、全自動モード，半自動モード，手動モードのモード設定が可能であり、接続ポート３１ｐ，３２ｐ，３３ｐから付与される検出結果に対応して各モードに対応する制御を実行する。

そして、検出スイッチ２１ｆは、負ラインＬｂと接続ポート３１ｐ間に接続するとともに、検出スイッチ２２ｆは、負ラインＬｂと接続ポート３２ｐ間に接続し、さらに、検出スイッチ２１ｒは、負ラインＬｂと接続ポート３３ｐ間に接続する。また、接続ポート３１ｐと正ラインＬａ間には、第一リレースイッチ３５のコイル部３５ｃを接続するとともに、接続ポート３３ｐと正ラインＬａ間には、第二リレースイッチ３６のコイル部３６ｃを接続する。一方、第一リレースイッチ３５のスイッチ部３５ｓ，第二リレースイッチ３６のスイッチ部３６ｓ及び第三リレースイッチ３７のコイル部３７ｃは、直列接続することにより、正ラインＬａと負ラインＬｂ間に接続する。なお、スイッチ部３５ｓ及び３６ｓは、共にｂ接点である。

他方、検出スイッチ２２ｒは、第四リレースイッチ３８のコイル部３８ｃと直列接続することにより、接続ポート３９ｐと第二電源ラインの正ラインＬｃ間に接続するとともに、検出スイッチ２２ｒに対して、第三リレースイッチ３７のスイッチ部３７ｓを並列接続する。なお、スイッチ部３７ｓは、ａ接点である。そして、第四リレースイッチ３８のスイッチ部３８ｓは、駆動部４に接続する。駆動部４は、電動式の射出成形機Ｍの場合、型締機構Ｍｃｔを駆動するモータ駆動部４ａを適用できるとともに、油圧式の射出成形機Ｍの場合、型締機構Ｍｃｔを駆動する油圧駆動部４ｂを適用できる。この場合、モータ駆動部４ａには、コイル部３８ｃの励磁が解除されるとスイッチ部３８ｓがオフになり、例えば、モータに対する給電回路を遮断する構成を採用できるとともに、油圧駆動部４ｂには、コイル部３８ｃの励磁が解除されるとスイッチ部３８ｓがオフになり、例えば、油圧回路のバルブを遮断制御する構成を採用できる。このように、本実施形態に係る制御装置１は、駆動部４として、型締機構Ｍｃｔを駆動するモータ駆動部４ａ或いは型締機構Ｍｃｔを駆動する油圧駆動部４ｂに適用できるなど、各種駆動タイプに利用できるため、汎用性に優れるとともに、各種駆動タイプに後付けも可能であり、低コスト性及び実施の容易性に優れる。

次に、本実施形態に係る制御装置１の要部の動作（機能）について、図１〜図３を参照しつつ図４に示すフローチャートに従って説明する。

射出成形機Ｍは、半自動モードが選択され、正常に運転（生産）が行われているものとする（ステップＳ１，Ｓ２）。この場合、操作側安全ドアＤｆ及び反操作側安全ドアＤｒが閉状態にあれば、図１における操作側安全ドアＤｆの検出スイッチ２１ｆ，２２ｆ及び反操作側安全ドアＤｒの検出スイッチ２１ｒ，２２ｒもいずれもオンになる。したがって、コイル部３５ｃ及び３６ｃは、共に励磁され、スイッチ部３５ｓ，３６ｓが共にオフになる。このため、コイル部３７ｃは励磁されず、スイッチ部３７ｓはオフになる。この場合、検出スイッチ２２ｒはオンになっており、コイル部３８ｃが励磁されるため、スイッチ部３８ｓはオンになり、駆動部４に対する停止制御が無効になる非停止制御が行われる。即ち、正常な動作が行われる（ステップＳ３，Ｓ９）。

一方、運転中において、今、射出成形機Ｍに何らかのトラブルが発生し、作業者が点検等のため、反操作側安全ドアＤｒを開けた場合を想定する（ステップＳ３）。これにより、検出スイッチ２１ｒ及び２２ｒが共にオフになるため、コイル部３６ｃの励磁が解除され、スイッチ部３６ｓがオンになる。しかし、スイッチ部３５ｓはオフであるため、スイッチ部３７ｓのオフは維持される。したがって、スイッチ部３７ｓ及び検出スイッチ２１ｒが共にオフとなるため、コイル部３８ｃの励磁が解除される。この結果、スイッチ部３８ｓはオフになるため、駆動部４に対する停止制御が行われる（ステップＳ４，Ｓ５）。この場合、停止制御に加え、通常の異常発生に基づく警報を発するなどの異常処理が行われるため、異常に対する必要な処置を行う（ステップＳ６）。そして、異常に対する処置が終了したなら反操作側安全ドアＤｒを閉じる（ステップＳ７，Ｓ８）。また、この後、異常解除処理を行い、正常な運転に復帰させる（ステップＳ９）。このように、反操作側安全ドアＤｒのみが開状態のときは、異常と見做して駆動部４に対する停止制御を行うため、反操作側安全ドアＤｒにおける本来の安全性を確保することができる。

他方、生産される成形品の形態が大きく、反操作側安全ドアＤｒと操作側安全ドアＤｆを双方を開け、二人がかりで成形品を取出す必要がある場合を想定する。この場合、最初に操作側安全ドアＤｆを開け、この後、反操作側安全ドアＤｒを開ければ、駆動部４に対する停止制御を無効にする非停止制御が行われる。即ち、最初に操作側安全ドアＤｆを開けることにより、検出スイッチ２１ｆ及び２２ｆがオフになるため、コイル３５ｃの励磁が解除され、スイッチ部３５ｓがオンになる。次いで、反操作側安全ドアＤｒを開けることにより、検出スイッチ２１ｒ及び２２ｒがオフになるため、コイル３６ｃの励磁が解除され、スイッチ部３６ｓがオンになる。これにより、スイッチ部３５ｓ及び３６ｓが共にオンになるため、コイル部３７ｃが励磁され、スイッチ部３７ｓがオンになる。この結果、コイル部３８ｃに対する励磁は維持されるため、停止制御が無効になる非停止制御が行われる（ステップＳ４，Ｓ１０）。なお、このような機能を有効にするため、検出スイッチ２１ｒと２２ｒの取付に際しては、検出スイッチ２１ｒが検出スイッチ２２ｒよりも早くオフになるように取付位置等を選定する。

よって、この場合には、通常の異常発生に基づく異常処理は行われないため、成形品に対する必要な取出作業を行う（ステップＳ１１）。そして、取出作業が終了したなら、最初に、反操作側安全ドアＤｒを閉じる（ステップＳ１２，Ｓ１３）。これにより、検出スイッチ２２ｒがオンになる。次いで、操作側安全ドアＤｆを閉じる（ステップＳ１４）。これにより、スイッチ部３７ｓがオフになるが、検出スイッチ２２ｒがオンになっているため、コイル部３８ｃの励磁は維持される。

このように、本実施形態に係る制御装置１によれば、反操作側安全ドアＤｒの開状態を検出した際に、操作側安全ドアＤｆが閉状態のときは駆動部４に対する停止制御を行い、かつ操作側安全ドアＤｆが開状態のときは駆動部４に対する停止制御を無効にする非停止制御を行うため、反操作側安全ドアＤｒに対する使い勝手や利便性を飛躍的に高めることができる。特に、半自動モードにおいて、例えば、成形品が大きい場合に両側から二人がかりで取出す場合、或いはインサート成形時に別の作業者がインサート部品を背面側から専用にセットする場合などにおいて、異常解除処理を行うことなく円滑かつ迅速に作業を進めることができる。

以上、最良の実施形態について詳細に説明したが、本発明は、このような実施形態に限定されるものではなく、細部の構成，手法，形状，数量等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更，追加，削除することができる。例えば、リレースイッチ３５，３６，３７及び３８を用いた回路は例示である。したがって、別途の論理回路等により制御を行ったり、ソフトウェア制御も可能であるなど、本発明の要旨を実現する各種回路構成を採用することができる。また、手動により成形品の取出を行う半自動モードについて適用した場合を示したが、必要に応じて他の各種モードに適用する場合を排除するものではない。

本発明の最良の実施形態に係る制御装置の回路構成図、同制御装置における検出部を含む射出成形機の概要図、同制御装置における検出部の具体的構成図、同制御装置の機能を説明するためのフローチャート、

符号の説明

１：制御装置，２ｆ：検出部，２ｒ：検出部，３：制御部，４：駆動部，４ａ：モータ駆動部，４ｂ：油圧駆動部，Ｍ：射出成形機，Ｍｃｔ：型締機構，Ｄｆ：操作側安全ドア，Ｄｒ：反操作側安全ドア

Claims

型締機構の両側に配設した操作側安全ドアと反操作側安全ドアの開閉状態をそれぞれ検出する検出部と、この検出部の検出結果に対応して駆動部に対する所定の制御を行う制御部を備える射出成形機の制御装置において、少なくとも、前記反操作側安全ドアの開状態の検出時に前記操作側安全ドアが閉状態のときは前記駆動部に対する停止制御を行い、かつ前記反操作側安全ドアの開状態の検出時に前記操作側安全ドアが開状態のときは前記駆動部に対する停止制御を無効にする非停止制御を行う制御部を備えることを特徴とする射出成形機の制御装置。
前記制御部は、少なくとも手動により成形品の取出を行う半自動モードの選択時に前記非停止制御を行うことを特徴とする請求項１記載の射出成形機の制御装置。
前記駆動部は、前記型締機構を駆動するモータ駆動部であることを特徴とする請求項１記載の射出成形機の制御装置。
前記駆動部は、前記型締機構を駆動する油圧駆動部であることを特徴とする請求項１記載の射出成形機の制御装置。