JP2008036972A

JP2008036972A - 射出成形機

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Publication number: JP2008036972A
Application number: JP2006214587A
Authority: JP
Inventors: Koji Taruie; 宏治樽家
Original assignee: Toyo Machinery and Metal Co Ltd
Current assignee: Toyo Machinery and Metal Co Ltd
Priority date: 2006-08-07
Filing date: 2006-08-07
Publication date: 2008-02-21
Anticipated expiration: 2026-08-07
Also published as: JP4891693B2

Abstract

【課題】２つの金型を搭載した回転テーブルを１８０°ずつ交互に正逆方向に間欠回転させるマシンにおいて、回転テーブルの回転動作が正常かどうかを確実に認知すること。
【解決手段】回転テーブルを回転駆動するモータの回転量を検出するためのエンコーダと、回転テーブルの外周に１箇所だけ設けた標識部位を検出するために、回転テーブルの外側に１８０°間隔で配置した２つの非接触式センサと、射出成形機の動作を制御する制御手段とを有し、制御手段は、回転テーブルが停止状態にあって２つの非接触式センサのうちの一方が標識部位を検出している状態から、回転テーブルを回転させたときのエンコーダ出力による計測パルス値を監視すると共に、２つの非接触式センサのうちの他方が標識部位の検出状態となったか否かを監視して、計測パルス値と、２つの非接触式センサの検出状態との両者によって、異常が発生しているかどうかを判定する。
【選択図】図７

Description

本発明は、２つの金型を１８０°間隔で回転テーブルに搭載し、該回転テーブルを１８０°ずつ交互に正逆方向に間欠回転させる射出成形機に関する。

回転テーブルに２つの金型を１８０°間隔で搭載し（取り付け）、回転テーブルを１８０°ずつ正逆方向に間欠回転させるようにした、２ステージタイプの横型射出成形機や縦型射出成形機は公知である。

このような射出成形機において、例えば、回転テーブルに搭載した２つの例えば可動側金型に対応して、２つの固定側金型を設けると共に、可動側金型と固定金型の対のそれぞれに対応するように２つの射出ユニットを設けて、回転テーブルの１８０°回転ごとに、可動側金型と固定側金型との組み合わせを交番的に変えると共に、２つの射出ユニットで同時に射出を行うように構成することで、移動中子などをもつ複雑な金型構造としなくても、簡単に２色成形が行えるようにしたマシン（射出成形機）が知られている。また、例えば、回転テーブルに搭載した２つの固定側金型に対して単一の可動側金型を設けると共に、単一の射出ユニットを設けて、２つの固定側金型のうちの１つを交番的に可動側金型と対向させて、この金型同士が対向するステージにおいて射出を行い、他方のステージでは固定側金型へのインサート物品の載置・位置決めを行うように構成することで、効率よくインサート成形を行えるようにしたマシンも知られている。

上記の回転テーブルの回転制御には、回転テーブルの原点出し（回転方向のイニシャルポジションを設定すること）が必須で、この原点出しは、回転テーブルが１８０°ずつ交互に正逆方向に間欠回転するマシンにおいては、回転テーブルの裏面に設けたオーバーラン防止用の被係止部を利用することで行われていた。すなわち、回転テーブルの裏面に設けたオーバーラン防止用の被係止部を利用する場合には、回転テーブルの被係止部を、固定フレーム側に設けたオーバーラン防止用のストッパに押し付けた状態から、被係止部とストッパが離間する方向に回転テーブルを所定角度だけ回転させた位置を、回転テーブルの原点として設定するようにしていた。なお、上記の押し付け後の回転テーブルの所定角度の回転検出は、被係止部とストッパが当接した状態からの回転量を、回転テーブルを回転駆動するサーボモータに付設されたエンコーダによる計測パルス値を確認することによって行われる。

また、上記したような回転テーブルを用いた射出成形機においては、回転テーブルの回転位置（回転角度）を検出する必要があり、この回転位置の検出には、回転テーブルを回転駆動するサーボモータ（テーブル回動用モータ）に付設された上記のエンコーダが用いられている。つまり例えば、回転テーブルが原点位置に停止していて、このときのエンコーダ出力による計測パルス値（原点位置計測パルス値）がＮｉであるとした状態から、テーブル回動用モータを所定方向に回転させて計測パルス値を監視し、回転テーブルの１８０°回転に相当するパルス数が例えば３．６万パルスであるとしたとき、計測パルス値がＮｉ＋３．６万となると、回転テーブルが原点位置から１８０°だけ回転したと判断して、回転テーブルを停止させるようにしていた。また、この回転テーブルが原点位置から１８０°だけ回転した停止位置から、回転テーブルを原点位置まで戻す際には、テーブル回動用モータを先とは逆方向に回転させて、エンコーダ出力による計測パルス値がＮｉとなると、回転テーブルが原点位置まで回転した（回転テーブルが１８０°だけ回転した）と判断して、回転テーブルを停止させるようにしていた。

なお、回転テーブルの回転位置検出をエンコーダを用いて行う技術としては、例えば、実開平１−１３２３４４号公報（特許文献１）に記載された技術が挙げられ、この特許文献１に記載の技術では、回転テーブルの基準位置を基準回転位置検出手段が検出すると、エンコーダの出力パルスを計数するカウンタ（加減算カウンタ）をリセットして、回転テーブルの基準位置からの回転量をカウンタで計数することで、回転テーブルを任意の位置に停止させるようにしている。つまり、この特許文献１に記載された技術においても、基準位置からの回転量（回転角度）をエンコーダによって検出することで、回転テーブルの回転量（回転位置）を制御するようになっている。
実開平１−１３２３４４号公報

上記したように従来の回転テーブルを用いた射出成形機においては、回転テーブルの位置検出は、専ら、サーボモータ（テーブル回動用モータ）に付設されたエンコーダによる計測にのみ委ねられており、計測パルス値の監視によって回転テーブルが１８０°回転したと判定すると、型閉じ動作に移行することを許可するようになっていた。しかしながら、このように構成すると、サーボモータ（テーブル回動用モータ）の回転を回転テーブルに伝達する減速回転伝達メカニズムであるタイミングプーリ、タイミングベルトによる回転伝達系に、例えばベルト歯飛びが生じたり、モータ出力軸とこれに取り付けられる駆動プーリとの間に軸緩みが生じたりなどすると、エンコーダ出力による計測パルス値での判断では、回転テーブルは１８０°回転したと見なせるにもかかわらず、実際には、回転テーブルは１８０°分は回転していないことになり、このような状況で型閉じを行うと、金型破損が生じるという問題があった。また、エンコーダに異常が発生しても、この異常発生を検知する仕組みをもたないため、エンコーダに異常が発生した場合は、エンコーダ出力による計測パルス値の監視では、回転テーブルは１８０°回転したと見なせるにもかかわらず、実際の回転テーブルの回転角度は１８０°でないことになり、このときにも金型破損が生じるという問題があった。

本発明は上記の点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、２つの金型を１８０°間隔で回転テーブルに搭載し、該回転テーブルを１８０°ずつ交互に正逆方向に間欠回転させる射出成形機において、回転テーブルの回転動作が正常に行われているかどうかを確実に認知できるようにし、以って、回転テーブルの回転停止位置の異常発生時にメカニズム破損に繋がる動作を確実に抑止できるようにすることにある。

本発明は上記した目的を達成するため、２つの金型を１８０°間隔で回転テーブルに搭載し、該回転テーブルを１８０°ずつ交互に正逆方向に間欠回転させる射出成形機において、
前記回転テーブルを回転駆動するモータの回転量を検出するためのエンコーダと、
前記回転テーブルの外周に１箇所だけ設けた標識部位を検出するために、前記回転テーブルの外側に１８０°間隔で配置した２つの非接触式センサと、
前記射出成形機の動作を制御する制御手段とを、有し、
前記制御手段は、正常動作時に、前記回転テーブルが停止状態にあって前記２つの非接触式センサのうちの一方が前記標識部位を検出している状態から、前記回転テーブルを回転させて、前記２つの非接触式センサのうちの他方が前記標識部位の検出状態となったタイミングにおいて、前記エンコーダで実測した計測パルス値に基づいて予め設定された判定用パルス値を保持し、
前記制御手段は、成形運転時において、前記回転テーブルが停止状態にあって前記２つの非接触式センサのうちの一方が前記標識部位を検出している状態から、前記回転テーブルを回転させたときの前記エンコーダ出力による計測パルス値を監視すると共に、前記２つの非接触式センサのうちの他方が前記標識部位の検出状態となったか否かを監視して、前記回転テーブルが回転開始して前記計測パルス値が前記判定用パルス値に対して所定の数値範囲を超えた際または所定の数値範囲を下回った際に、２つの非接触式センサのうちの他方が切り欠きの検出状態となっていない場合には、異常の発生と判定するか、
あるいは、前記制御手段は、成形運転時において、前記回転テーブルが停止状態にあって前記２つの非接触式センサのうちの一方が前記標識部位を検出している状態から、前記回転テーブルを回転させたときの前記エンコーダ出力による計測パルス値を監視すると共に、前記２つの非接触式センサのうちの他方が前記標識部位の検出状態となったか否かを監視して、前記２つの非接触式センサのうちの他方が前記標識部位の検出状態となった際に、前記計測パルス値が前記判定用パルス値に対して所定の数値範囲内に収まっていない場合には、異常の発生と判定する。

本発明では、判定を行うための判定用パルス値を、正常動作時において得た実測データに基づいて予め設定する。つまり、正常動作時に、回転テーブルが交番的に位置する２つの回転停止位置（０°位置、１８０°位置）の一方にあって、２つの非接触式センサのうちの一方が標識部位である例えば切り欠きの中央に対向していて、２つの非接触式センサのうちの一方が切り欠きの検出状態であるときから、回転テーブルを回転させて、２つの非接触式センサのうちの他方が切り欠きの検出状態となったタイミングにおいて、エンコーダで実測した計測パルス値に基づいて、判定用パルス値を求めてこれ保持しておく。
そして、成形運転時において、回転テーブルが２つの回転停止位置（０°位置、１８０°位置）の一方にあって、２つの非接触式センサのうちの一方が切り欠きの中央に対向していて、２つの非接触式センサのうちの一方が切り欠きの検出状態であるときから、回転テーブルを回転させたときのエンコーダ出力による計測パルス値を監視すると共に、２つの非接触式センサのうちの他方が切り欠きの検出状態となったか否かを監視し、２つの非接触式センサのうちの一方が切り欠きの検出状態であるときから、回転テーブルが回転開始して計測パルス値が判定用パルス値に対して所定の数値範囲を超えた際または所定の数値範囲を下回った際に、２つの非接触式センサのうちの他方が切り欠きの検出状態となっていない場合には、回転伝達系に異常が発生したと判断して、アラームを発生すると共に、マシンの動作を停止させる。あるいは、成形運転時において、回転テーブルが２つの回転停止位置（０°位置、１８０°位置）の一方にあって、２つの非接触式センサのうちの一方が切り欠きの中央に対向していて、２つの非接触式センサのうちの一方が切り欠きの検出状態であるときから、回転テーブルを回転させたときのエンコーダ出力による計測パルス値を監視すると共に、２つの非接触式センサのうちの他方が切り欠きの検出状態となったか否かを監視し、２つの非接触式センサのうちの他方が切り欠きの検出状態となった際に、計測パルス値が判定用パルス値に対して所定の数値範囲内に収まっていない場合には、エンコーダに異常が発生したと判断して、アラームを発生すると共に、マシンの動作を停止させる。
このように、本発明では、回転テーブルの回転動作が正常に行われているかどうかを確実に認知できるので、回転テーブルの回転動作の異常発生を看過することによる金型破損などのメカ損傷は確実に防止することができる。また、判定用パルス値を、実測によって信頼するに足る値を得るようにしているので、減速回転伝達系などに公差内の誤差があっても、テーブル回転が正常に行われているかどうかの判定を、機差を考慮に入れた精緻な判定で行うことができる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。
図１〜図１１は、本発明の一実施形態（以下、本実施形態と記す）による射出成形機に係り、本実施形態の射出成形機は、２つの金型を１８０°間隔で回転テーブルに搭載し、該回転テーブルを１８０°ずつ交互に正逆方向に間欠回転させるように構成されたマシンとなっている。

図１は、本実施形態の射出成形機における可動ダイプレートや回転テーブルなどを示す要部側面図である。図１において、１は、図示せぬテールストック（型開閉駆動源などを搭載した保持部材）と図示せぬ固定ダイプレートとの間で前後進可能な可動ダイプレート、２は、テールストックと固定ダイプレートとの間に架け渡され、可動ダイプレート１を挿通・案内するタイバー、３は、可動ダイプレート１に固定されたテーブル保持プレート、４は、テーブル保持プレート３に回転可能に保持された回転テーブル、５は、回転テーブル４に１８０°間隔で取り付けられた（搭載された）２つの可動側金型、６は、可動ダイプレート１に搭載されたテーブル回転駆動用のサーボモータ、７は、サーボモータ６の出力軸に固定された小径の駆動プーリ（歯付きプーリ＝タイミングプーリ）、８は、駆動プーリ７の回転を回転テーブル４に固定された図示せぬ大径の被動プーリ（歯付きプーリ＝タイミングプーリ）に伝達するタイミングベルト（歯付きベルト）、１０は、回転テーブル４の外周に１箇所形成した切り欠き（標識部位）、１１は、回転テーブル４の外周の切り欠き１０を検出可能な非接触式センサ（例えば光学センサ）よりなる第１センサ、１２は、同じく回転テーブル４の外周の切り欠き１０を検出な非接触式センサ（例えば光学センサ）よりなる第２センサ、１３は、回転テーブル４の重量を支承する補助部材となる回転可能なサポートローラである。

回転テーブル４は、サーボモータ６の回転駆動力により、タイミングプーリ、タイミングベルトによる減速回転伝達系を介して、１８０°ずつ交互に正逆方向に間欠回転駆動される。本実施形態の射出成形機においては、図示せぬ固定ダイプレートには、１８０°間隔で２つの図示せぬ固定側金型が取り付けられて（搭載されて）いて、また、可動側金型５と固定金型の対のそれぞれに対応して２つの射出ユニットが設けられている。そして、回転テーブル４の１８０°回転ごとに、可動側金型５と固定側金型との組み合わせを交番的に変えると共に、２つの射出ユニットで同時に射出を行うように構成されていて、これによって、本実施形態の射出成形機は２色成形を行うことが可能なマシンとなっている。

上記の第１センサ１１と第２センサ１２は、回転テーブル４の外側に１８０°間隔で配置されている。すなわち、テーブル保持プレート３に、テーブルセンターを通る１本の仮想線上に位置するような、センサ取り付け部を２つ予め正確に形成しておき、これにより、第１センサ１１と第２センサ１２とを、正確に１８０°間隔で対向配置できるように構成されている。なお、第１センサ１１と第２センサ１２の取り付け位置は微調整が可能となっていて、両センサ１１、１２は、必ず、正確に１８０°間隔で配置されるようになっている。

図２は、第１センサ１１または第２センサ１２と、それに切り欠き１０が対向している状態とそうでない状態とを示す図である。図２の（ａ）に示すように、第１センサ１１または第２センサ１２が切り欠き１０と対向しているときには、第１センサ１１または第２センサ１２の出力はＯＦＦとなり、切り欠き１０の検出状態となる。また、図２の（ｂ）に示すように、第１センサ１１または第２センサ１２が切り欠き１０と対向していないときには、第１センサ１１または第２センサ１２の出力はＯＮとなり、切り欠き１０の非検出状態となる。

図３は、回転テーブル４の回転制御系の構成を示すブロック図である。図３において、２１は、射出成形機の全体制御を司る上位コントローラ、２２は、上位コントローラ２１からの指令によって、上位コントローラ２１から与えられる制御目標データとエンコーダ出力などとに基づき、サーボモータ６をサーボドライバ２３を介して駆動制御するテーブル回転制御部、２４は、サーボモータ６の回転を回転テーブル４に伝える前記したタイミングプーリ、タイミングベルトによる減速回転伝達系（減速回転伝達メカニズム）、２５は、サーボモータ６に付設されたサーボモータ６の回転量を検出するエンコーダ（ここでは、回転角の絶対値を出力するアブソリュートエンコーダ）、２６は、回転テーブルの回転動作が正常に行われているかどうかを判定する異常判定部、２７は、異常判定部２６が判定処理を行うための判定条件データを格納した判定条件格納部、２８は、判定条件格納部２７に格納するデータの１つである、判定用パルス値を算出して判定条件格納部２７に出力したり、後述する原点出し処理の際のパルス値演算などを行うパルス値演算部、２９は、パルス値演算部２８が演算処理に用いる計測パルス値を一時的に格納する計測パルスデータ保持部、Ｓ１は、エンコーダ２５が出力する計測パルス値信号、Ｓ２は、第１センサ１１が出力する第１センサ信号、Ｓ３は、第２センサ１２が出力する第２センサ信号、Ｓ４は、異常判定部２６が出力する判定結果信号、Ｓ５は、パルス値演算部２８が出力する演算結果信号である。

異常判定部２６には、計測パルス値信号Ｓ１、第１センサ信号Ｓ２、第２センサ信号Ｓ３が入力されて、異常判定部２６は、判定条件格納部２７に格納された判定条件に基づいて信号Ｓ１〜Ｓ３を監視することで、後述するように異常が発生しているかどうかを判定し、判定結果を判定結果信号Ｓ４によって上位コントローラ２１に通知する。

なお、本実施形態では、エンコーダ２５としてアブソリュートエンコーダを用いる例を示したが、エンコーダとしては相対値出力のインクリメンタルエンコーダを用いることも可能で、この場合には、インクリメンタルエンコーダと、このインクリメンタルエンコーダの出力パルスをアップカウントまたはダウンカウントする加減数カウンタとを用いる構成とすれば、以下の本実施形態の動作・制御と同等の動作・制御が行えることは、以下の説明から当業者には自明である。

次に、本実施形態の動作・制御について説明するが、それに先立ち、射出成形機の出荷段階や据え付け段階、あるいは、回転テーブル４廻りのメンテナンス・修理の後などに行われる、本実施形態の射出成形機における回転テーブル４の原点出しについて、図４〜図７を用いて説明する。なお、図４、図６の処理を実行している際には、回転テーブル４は、正常に回転動作しているものとする。

図４は、０°原点出しの処理の流れを示すフローチャートである。本実施形態の射出成形機においても、まず、回転テーブル４の裏面（金型搭載面と反対側の面）に設けたオーバーラン防止用の図示せぬ被係止部を、テーブル保持プレート３に設けたオーバーラン防止用の図示せぬストッパに押し付けた状態とし、この状態から、被係止部とストッパが離間する方向に、サーボモータ６によって回転テーブル４を所定角度だけ回転させる。これによって、回転テーブル４の外周に形成した切り欠き１０が第１センサ１１と対向して、第１センサの出力がＯＦＦとなる。上記の被係止部、ストッパ、および切り欠き１０の位置関係は、上記の所定角度の回転で切り欠き１０の中心が第１センサ１１と対向するように設計されていて、被係止部とストッパが当接した状態から被係止部がストッパから離れる方向に回転テーブル４が所定角度回転すると、理論計算上では切り欠き１０の中心が第１センサ１１と対向する状態となる。しかし、実際には減速回転伝達系２４には公差の範囲内で微妙な伝達誤差があり、例えば、回転テーブル４を１８０°回転させるのに、理論計算上ではエンコーダ２５の計測パルス数で３．６万パルスが必要であるとすると、３．６万パルス分だけサーボモータ６を回転させたとしても、回転テーブル４はぴったりと１８０°回転するとは保証しがたい。ここで、第１、第２センサ１１、１２の検出感度からくる制約で、切り欠き１０の幅（角度）は４°に相当するものとなっていて、０．１°がエンコーダ２５のパルス数で２０パルスに相当するので、切り欠き１０の幅は８００パルスに相当する。切り欠き１０の加工精度は極めて高いものとしてあるが、公差の範囲内で８００パルスから微妙にずれ込むことは避け難い。以上のことから、被係止部とストッパが当接した状態から被係止部がストッパから離れる方向に回転テーブル４が所定角度回転しても、切り欠き１０の中心が第１センサ１１と正確に対向するとは、保証しがたい。そこで、本実施形態では、以下のようにして、０°原点出しを行う。

図４のステップＳ１０１では、被係止部とストッパが当接した状態から被係止部がストッパから離れる方向に回転テーブル４を所定角度回転させた後、停止させる。これにより、第１センサ１１の出力はＯＦＦとなる。次に、ステップＳ１０２において、回転テーブル４を図３で反時計回り方向に回転（以降、これを正転と記し、この逆方向回転を逆転と記す）させて、エンコーダ２５の出力する計測パルス値を監視し、次のステップＳ１０３において、第１センサ１１の出力がＯＮとなったか否かを判定する。第１センサ１１の出力がＯＮとなるとステップＳ１０４に進んで、ステップＳ１０４において、回転テーブル４の回転を停止させると共に、第１センサ１１の出力がＯＮとなったタイミングにおけるエンコーダ２５の計測パルス値を記憶する。図５の（ａ）は、このステップＳ１０４の状態を示している。次に、ステップＳ１０５において、回転テーブル４を逆転させて、エンコーダ２５の出力する計測パルス値を監視し、この回転テーブル４の逆転で第１センサ１１の出力がＯＦＦとなった（ステップＳ１０６）後、ステップＳ１０７において、第１センサ１１の出力がＯＮとなったか否かを判定する。第１センサ１１の出力がＯＮとなるとステップＳ１０８に進んで、ステップＳ１０８において、回転テーブル４の回転を停止させると共に、第１センサ１１の出力がＯＮとなったタイミングにおけるエンコーダ２５の計測パルス値を記憶する。図５の（ｂ）は、このステップＳ１０８の状態を示している。

次に、ステップＳ１０９において、回転テーブル４を正転させて、エンコーダ２５の出力する計測パルス値を監視し、この回転テーブル４の正転で第１センサ１１の出力がＯＦＦとなった（ステップＳ１１０）後、ステップＳ１１１において、第１センサ１１の出力がＯＮとなったか否かを判定する。第１センサ１１の出力がＯＮとなるとステップＳ１１２に進んで、ステップＳ１１２において、回転テーブル４の回転を停止させると共に、第１センサ１１の出力がＯＮとなったタイミングにおけるエンコーダ２５の計測パルス値を記憶する（このときが、図５の（ａ）の状態である）。次に、ステップＳ１１３において、回転テーブル４を逆転させて、エンコーダ２５の出力する計測パルス値を監視し、この回転テーブル４の逆転で第１センサ１１の出力がＯＦＦとなった（ステップＳ１１４）後、ステップＳ１１５において、第１センサ１１の出力がＯＮとなったか否かを判定する。第１センサ１１の出力がＯＮとなるとステップＳ１１６に進んで、ステップＳ１１６において、回転テーブル４の回転を停止させると共に、第１センサ１１の出力がＯＮとなったタイミングにおけるエンコーダ２５の計測パルス値を記憶する（このときが、図５の（ｂ）の状態である）。

次に、ステップＳ１１７において、ステップＳ１０４、１０８、１１２、１１６で記憶した計測パルス値に基づいて、切り欠き１０の幅（角度）に相当するパルス数の平均値Ａを求めて、この平均値Ａの半分のパルス数であるＡ／２を算出する。次のステップＳ１１８において、回転テーブル４を、エンコーダ２５のパルス数でＡ／２だけ正転させた後、停止させる。これによって、図５の（ｃ）に示すように、切り欠き１０の中心に第１センサ１１が正確に対向した状態になる。次に、ステップＳ１１９において、エンコーダ（アブソリュートエンコーダ）２５の現在の値（計測パルス値）を、０°原点として予め定められた数値（ここでは、例えば１万パルス）にセットして、これにより０°原点出しを終了する。なお、０°原点としてのエンコーダ２５の実データパルス値は１万であるが、後述する表示画面においては、０°原点のエンコーダパルスは０（零）として表示されるようになっている。

続いて、０°原点から回転テーブルが１８０°だけ正確に回転した位置である１８０°位置（以下、これを便宜上１８０°原点と記すが、この１８０°原点はシステムが唯一もつテーブルの原点（０°原点）とは異なるもので、１８０°原点に対応する数値をエンコーダ２５にセットするためのものではない）の割り出し（１８０°原点出し）と、これに伴って得られる、回転テーブル４がぴったり１８０°回転するのに必要なエンコーダパルスの値を求める処理、および、後述する回転テーブル４の回転動作が正常に行われているかどうかの判定処理に用いる判定用パルス値Ｎａ１、Ｎａ２を求める処理について、説明する。

図６は、１８０°原点出しの処理の流れを示すフローチャートである。１８０°原点出しを行う際には、ステップＳ２０１において、０°原点から回転テーブル４を正転させてエンコーダ２５の出力する計測パルス値を監視し、次のステップＳ２０２において、第２センサ１２の出力がＯＦＦとなったか否かを判定する。第２センサ１２の出力がＯＦＦとなるとステップＳ２０３に進んで、ステップＳ２０３において、第２センサ１２の出力がＯＦＦとなったタイミングでのエンコーダ２５の計測パルス値は、理論計算値からの許容範囲であるか否かを判定する。ここでは、回転テーブルの１８０°回転に必要な理論計算上のエンコーダパルス数は３．６万パルスであり、切り欠き１０の幅（角度）は４°であり、回転テーブルが１７８°回転したときの理論計算上のエンコーダパルス数は、（３６０００−４００）＝３５６００パルスであり、３５６００±βに対して、第２センサ１２の出力がＯＦＦとなったタイミングでのエンコーダパルス数が、この範囲に入っているかどうかを判定する。上記のβは例えば２０パルス程度の値とされ、ステップＳ２０３でＹＥＳ判定されるとステップＳ２０４に進み、ステップＳ２０３でＮＯ判定されると、ステップＳ２０５に進んで処理を中止（終了）し、メカ点検（例えば、第２センサ１２の取り付け位置の微調整）などを促す。ステップＳ２０４においては、第２センサ１２の出力がＯＦＦとなったタイミングでのエンコーダ２５の計測パルス値を記憶し、次のステップＳ２０６においては、ステップＳ２０３の判定処理が所定回数（例えば、３〜５回）終了したかどうかを判定し、所定回数終了していなければステップＳ２０７に進み、所定回数終了していればステップＳ２１０に進む。

ステップＳ２０７では、回転テーブル４を第２センサ１２の出力がＯＦＦとなったタイミングの直後に停止させ、次のステップＳ２０８において、回転テーブル４を逆転させてエンコーダ２５の出力する計測パルス値を監視し、次のステップＳ２０９で回転テーブル４を０°原点に停止させて、先のステップＳ２０１に戻る。

ステップＳ２１０では、ステップＳ２０４で記憶した数回分のパルス値（パルス数）の平均値（すなわち、ここでは３５６００±γ（γは、理論計算値からの、公差内の誤差などに起因する、実際の計測で得られた差分の平均値））を求め、これを、回転テーブル４が０°原点位置から反対側センサである第２センサ１２がＯＦＦとなるタイミングまでのパルス値（回転テーブル４が１７８°回転するのに要するパルス数）として、すなわち、後述する回転テーブル４の回転動作が正常に行われているかどうかの判定処理に用いる判定用パルス値Ｎａ１として算出し、これを前記判定条件格納部２７に格納する。この判定用パルス値Ｎａ１の算出に際しては、回転テーブル４の逆転時のみの計測パルス値を用いているが、減速回転伝達系２４の回転伝達誤差の発生は、正転と逆転とで可逆的であり、逆転時のみの計測パルス値を用いても何ら問題を生じない。これによって、射出成形機の製造上避けがたい機差を織り込んだ、正確な判定用パルス値Ｎａ１を得ることができる。

ステップＳ２１０の次のステップＳ２１１以降からは、前記した０°原点出しと同様の手法をとる１８０°原点出しに入る。ステップＳ２１１では、第２センサ１２の出力がＯＮとなったか否かを判定し、第２センサ１２の出力がＯＮとなるとステップＳ２１２に進んで、ステップＳ２１２においては、回転テーブル４の回転を停止させると共に、第２センサ１２の出力がＯＮとなったタイミングにおけるエンコーダ２５の計測パルス値を記憶する。図７の（ａ）は、このステップＳ２１２の状態を示している。次に、ステップＳ２１３において、回転テーブル４を逆転させて、エンコーダ２５の出力する計測パルス値を監視し、この回転テーブル４の逆転で第２センサ１２の出力がＯＦＦとなった（ステップＳ２１４）後、ステップＳ２１５において、第２センサ１２の出力がＯＮとなったか否かを判定する。第２センサ１２の出力がＯＮとなるとステップＳ２１６に進んで、ステップＳ２１６において、回転テーブル４の回転を停止させると共に、第２センサ１２の出力がＯＮとなったタイミングにおけるエンコーダ２５の計測パルス値を記憶する。図７の（ｂ）は、このステップＳ１０８の状態を示している。

次に、ステップＳ２１７において、回転テーブル４を正転させて、エンコーダ２５の出力する計測パルス値を監視し、この回転テーブル４の正転で第２センサ１２の出力がＯＦＦとなった（ステップＳ２１８）後、ステップＳ２１９において、第２センサ１２の出力がＯＮとなったか否かを判定する。第２センサ１２の出力がＯＮとなるとステップＳ２２０に進んで、ステップＳ２２０において、回転テーブル４の回転を停止させると共に、第２センサ１２の出力がＯＮとなったタイミングにおけるエンコーダ２５の計測パルス値を記憶する（このときが、図７の（ａ）の状態である）。次に、ステップＳ２２１において、回転テーブル４を逆転させて、エンコーダ２５の出力する計測パルス値を監視し、この回転テーブル４の逆転で第２センサ１２の出力がＯＦＦとなった（ステップＳ２２２）後、ステップＳ２２３において、第２センサ１２の出力がＯＮとなったか否かを判定する。第２センサ１２の出力がＯＮとなるとステップＳ２２４に進んで、ステップＳ２２４において、回転テーブル４の回転を停止させると共に、第２センサ１２の出力がＯＮとなったタイミングにおけるエンコーダ２５の計測パルス値を記憶する（このときが、図７の（ｂ）の状態である）。

次に、ステップＳ２２５において、ステップＳ２１２、２１６、２２０、２２４で記憶した計測パルス値に基づいて、切り欠き１０の幅（角度）に相当するパルス数の平均値Ａ’を求めて、この平均値Ａ’の半分のパルス数であるＡ’／２を算出する。次のステップＳ２２６において、回転テーブル４を、エンコーダ２５のパルス数でＡ’／２だけ正転させた後、停止させる。これによって、図７の（ｃ）に示すように、切り欠き１０の中心に第２センサ１２が正確に対向した状態になる。次に、ステップＳ２２７において、エンコーダ（アブソリュートエンコーダ）２５の現在の値（計測パルス値）を、１８０°原点（ジャスト１８０°回転位置）として記憶すると共に、この記憶した数値である、例えば４．６万パルス±δ（δは、理論計算値からの、公差内の誤差などによる、実際の計測で得られた差分の平均値）から、０°原点として定めた数値である１万パルスを減じた値を、すなわち、３．６万パルス±δを、回転テーブル４を実際に回転させるために必要なパルス数（パルス値）Ｎｂとして、記憶・設定する。また、Ｎｂから前記した判定用パルス値Ｎａ１を減じた値、つまり、（Ｎｂ−Ｎａ１）を、回転テーブル４が１８０°原点位置から反対側センサである第１センサ１１がＯＦＦとなるタイミングまでのパルス値（回転テーブル４が１７８°回転するのに要するパルス数）として、すなわち、後述する回転テーブル４の回転動作が正常に行われているかどうかの判定処理に用いる判定用パルス値Ｎａ２として算出し、これを前記判定条件格納部２７に格納する。そして、これによって、１８０°原点出しを終了する。

このように、本実施形態では、実測に基づいて、回転テーブル４をジャスト１８０°だけ回転させるのに必要なパルス数Ｎｂを得るようにしているので、減速回転伝達系２４などに公差内の誤差があっても、機差を考慮に入れたテーブル１８０°回転に真に必要なパルス数を正確に得ることができ、これに基づき正確な回転制御を行うことが可能となる。なお、回転テーブル４をジャスト１８０°だけ回転させるのに必要なパルス数は、上記ように３．６万パルス±γであるが、後述する表示画面においては、テーブル１８０°回転のパルス数としては、３．６万パルスが表示されるようになっている。

続いて、本実施形態において、成形運転時に行われる回転テーブル４の回転動作が正常に行われているかどうかの判定処理について、図８〜図１０を用いて説明する。図８は、回転テーブル４が０°原点から１８０°原点に正転する際の判定処理を示すフローチャートであり、図９は、回転テーブル４が１８０°原点から０°原点に逆転する際の判定処理を示すフローチャートであり、図１０は、回転テーブル４が回転する際の様子を示す説明図である。

図８、図１０を用いて、回転テーブル４が０°原点から１８０°原点に正転する際の判定処理について説明する。まず、ステップＳ３０１において、図１０の（ａ）に示すように、回転テーブル４を０°原点の停止状態におく。このとき、エンコーダ２５の出力するパルス値（パルス数）は１万パルスであり、第１センサ１１の出力はＯＦＦであることを前提としている。次に、ステップＳ３０２において、０°原点から回転テーブル４を正転させてエンコーダ２５の出力する計測パルス値を監視し、ステップＳ３０３とステップＳ３０７に進む。

ステップＳ３０３では、第２センサ１２の出力がＯＦＦとなったか否かを判定し、第２センサ１２の出力がＯＦＦとなるとステップＳ３０４に進む（図１０の（ｂ）は、回転テーブル４の正転で第２センサ１２の出力がＯＦＦとなるタイミングを示している）。ステップＳ３０４においては、第２センサ１２の出力がＯＦＦとなったタイミングでのエンコーダ２５の計測パルス値が、前記した判定用パルス値Ｎａ１に対して許容範囲にあるか否かを、すなわち（Ｎａ１±α）の範囲内にあるか否かを判定する。このαの値はある程度の範囲内で任意のものに設定可能であるが、ここでは、αは２０パルスに設定してある。ステップＳ３０４の判定で、計測パルス値が（Ｎａ１±α）の範囲内にあれば、テーブル４の回転は正常であるとして、ステップＳ３０５に進む。ステップＳ３０５では、エンコーダ２５の計測パルス値が、回転テーブル４を１８０°回転させるのに必要な前記したパルス数（パルス値）Ｎｂに達するのを待ち、計測パルス値がＮｂに達すると、ステップＳ３０６において、図１０の（ｃ）に示すように、回転テーブル４を１８０°原点の停止状態に移行させる。このとき、エンコーダ２５の出力するパルス値（パルス数）はＮｂであり、第２センサ１２の出力はＯＦＦであることは、言うまでもない。

他方、ステップＳ３０４の判定で、計測パルス値が（Ｎａ１±α）の範囲内になければ、第２センサ１２による監視では、回転テーブル４は略１７８°だけ回転したとみなせるにもかかわらず、エンコーダ２５からの計測パルスはこれを示しておらず、異常（例えばエンコーダ２５の異常）の発生であると判定して、ステップＳ３１１に進む。ステップＳ３１１では、射出成形機の成形運転動作を緊急停止させ、また、異常の発生を示すアラーム表示やアラーム音の出力を行う。

また、ステップＳ３０７では、エンコーダ２５の計測パルス値が、前記した判定用パルス値Ｎａ１に対して所定範囲（所定数値）を超えたか否かを、すなわち、（Ｎａ１＋α）を超えたか否かを判定し、計測パルス値が（Ｎａ１＋α）を超えると、ステップＳ３０８に進む。ステップＳ３０８では、第２センサ１２の出力がＯＦＦとなっているか否かを判定する。ステップＳ３０８の判定で、第２センサ１２の出力がＯＦＦとなっていれば、テーブル４の回転は正常であるとして、ステップＳ３０９に進む。ステップＳ３０９では、エンコーダ２５の計測パルス値が、０°原点から回転テーブル４を１８０°回転させるのに必要な前記したパルス数（パルス値）Ｎｂになるのを待ち、計測パルス値がＮｂになると、ステップＳ３１０において、図１０の（ｃ）に示すように、回転テーブル４を１８０°原点の停止状態に移行させる。このとき、エンコーダ２５の出力するパルス値（パルス数）はＮｂであり、第２センサ１２の出力はＯＦＦであることは、言うまでもない。

他方、ステップＳ３０８の判定で、第２センサ１２の出力がＯＦＦとなっていなければ、エンコーダ２５からの計測パルスの監視では、回転テーブル４は略１７８°だけ回転したとみなせるにもかかわらず、第２センサ１２の出力はこれを示しておらず、異常（例えば減速回転伝達系２４の異常）の発生であると判定して、ステップＳ３１１に進む。ステップＳ３１１では、射出成形機の成形運転動作を緊急停止させ、また、異常の発生を示すアラーム表示やアラーム音の出力を行う。

続いて、図９、図１０を用いて、回転テーブル４が１８０°原点から０°原点に逆転する際の判定処理について説明する。まず、ステップＳ４０１において、図１０の（ｃ）に示すように、回転テーブル４を１８０°原点の停止状態におく。このとき、エンコーダ２５の出力するパルス値（パルス数）はＮｂであり、第２センサ１２の出力はＯＦＦであることを前提としている。次に、ステップＳ４０２において、１８０°原点から回転テーブル４を逆転させてエンコーダ２５の出力する計測パルス値を監視し、ステップＳ４０３とステップＳ４０７に進む。

ステップＳ４０３では、第１センサ１１の出力がＯＦＦとなったか否かを判定し、第１センサ１１の出力がＯＦＦとなるとステップＳ４０４に進む（図１０の（ｄ）は、回転テーブル４の逆転で第１センサ１１の出力がＯＦＦとなるタイミングを示している）。ステップＳ４０４においては、第１センサ１１の出力がＯＦＦとなったタイミングでのエンコーダ２５の計測パルス値が、前記した判定用パルス値Ｎａ２に対して許容範囲にあるか否かを、すなわち（Ｎａ２±α）の範囲内にあるか否かを判定する。このαの値は、ここでは２０パルスである。ステップＳ４０４の判定で、計測パルス値が（Ｎａ２±α）の範囲内にあれば、テーブル４の回転は正常であるとして、ステップＳ４０５に進む。ステップＳ４０５では、エンコーダ２５の計測パルス値が、回転テーブル４を１８０°回転させるのに必要な前記したパルス数（パルス値）１万に達するのを待ち、計測パルス値が１万に達すると、ステップＳ４０６において、図１０の（ａ）に示すように、回転テーブル４を０°原点の停止状態に移行させる。このとき、エンコーダ２５の出力するパルス値（パルス数）は１万であり、第１センサ１１の出力はＯＦＦであることは、言うまでもない。

他方、ステップＳ４０４の判定で、計測パルス値が（Ｎａ２±α）の範囲内になければ、第１センサ１１による監視では、回転テーブル４は略１７８°だけ回転したとみなせるにもかかわらず、エンコーダ２５からの計測パルスはこれを示しておらず、異常（例えばエンコーダ２５の異常）の発生であると判定して、ステップＳ４１１に進む。ステップＳ４１１では、射出成形機の成形運転動作を緊急停止させ、また、異常の発生を示すアラーム表示やアラーム音の出力を行う。

また、ステップＳ４０７では、エンコーダ２５の計測パルス値が、前記した判定用パルス値Ｎａ２に対して所定範囲（所定数値）を下回ったか否かを、すなわち（Ｎａ２−α）を下回ったか否かを判定し、計測パルス値が（Ｎａ２−α）を下回ると、ステップＳ４０８に進む。ステップＳ４０８では、第１センサ１１の出力がＯＦＦとなっているか否かを判定する。ステップＳ４０８の判定で、第１センサ１１の出力がＯＦＦとなっていれば、テーブル４の回転は正常であるとして、ステップＳ４０９に進む。ステップＳ４０９では、エンコーダ２５の計測パルス値が、１８０°原点から回転テーブル４を１８０°回転させるのに必要な前記したパルス数（パルス値）１万になるのを待ち、計測パルス値が１万となると、ステップＳ４１０において、図１０の（ａ）に示すように、回転テーブル４を０°原点の停止状態に移行させる。このとき、エンコーダ２５の出力するパルス値（パルス数）は１万であり、第１センサ１１の出力はＯＦＦであることは、言うまでもない。

他方、ステップＳ４０８の判定で、第１センサ１１の出力がＯＦＦとなっていなければ、エンコーダ２５からの計測パルスの監視では、回転テーブル４は略１７８°だけ回転したとみなせるにもかかわらず、第１センサ１１の出力はこれを示しておらず、異常（例えば減速回転伝達系２４の異常）の発生であると判定して、ステップＳ４１１に進む。ステップＳ４１１では、射出成形機の成形運転動作を緊急停止させ、また、異常の発生を示すアラーム表示やアラーム音の出力を行う。

図１１は、本実施形態の射出成形機において、射出成形機の図示せぬディスプレイに表示される環境設定画面の１例を示しており、このような環境設定画面の１つにおいて、ユーザに対して、回転テーブル４の１８０°回転（実際には１７８°回転であるが）で許容されるパルス数αが２０パルスに設定されていることを示している。このパルス数αは、ユーザが設定変更を行えるようにシステムを構築することは勿論可能であるが、本実施形態ではメーカ側のみがパルス数αの設定変更を行えるように、システムを構築してある。

以上のように本実施形態では、回転テーブル４が交番的に位置する２つの回転停止位置（０°原点、１８０°原点）の一方にあって、２つの非接触式センサ（第１、第２センサ１１、１２）のうちの一方が切り欠き１０の中央に対向していて、２つの非接触式センサのうちの一方が切り欠きの検出状態であるときから、回転テーブル４を回転させたときのエンコーダ出力による計測パルス値を監視すると共に、２つの非接触式センサのうちの他方が切り欠き１０の検出状態となったか否かを監視する。そして、２つの非接触式センサのうちの一方が切り欠き１０の検出状態であるときから、２つの非接触式センサのうちの他方が切り欠き１０の検出状態となった際に、計測パルス値が所定の数値範囲内に収まっていない場合には、エンコーダ２５に異常が発生したと判断して、アラームを発生すると共に、マシンの動作を停止させる。あるいは例えば、２つの非接触式センサのうちの一方が切り欠き１０の検出状態であるときから、回転テーブル４が回転開始して計測パルス値が所定の数値範囲を超えた際または所定の数値範囲を下回った際に、２つの非接触式センサのうちの他方が切り欠き１０の検出状態となっていない場合には、減速回転伝達系２４に異常が発生したと判断して、アラームを発生すると共に、マシンの動作を停止させる。このように、本実施形態では、減速回転伝達系２４のメカニズム、または、回転量（回転角度）計測系（エンコーダ２５）の何れかに異常が発生しても、これを確実に認知することができるので、このような異常発生を看過することによる金型破損などのメカ損傷は確実に防止することができる。

また、回転テーブル４が交番的に位置する２つの回転停止位置（０°原点、１８０°原点）を、実測によって正確に算出・決定し、０°原点、１８０°原点では、切り欠きの中心が第１センサ１１または第２センサ１２が必ず対向するようにし、かつ、０°原点と１８０°原点との間を回転するのに必要な、すなわち、回転テーブル４をジャスト１８０°だけ回転させるのに必要なパルス数をＮｂも実測によって正確な値を得るようにしているので、減速回転伝達系２４などに公差内の誤差があっても、機差を考慮に入れたテーブル１８０°回転に真に必要なパルス数を正確に得ることができ、これに基づき正確な回転制御を行うことが可能となる。

さらにまた、回転テーブル４が一方の原点位置にあって一方の非接触式センサがＯＦＦであるときから、回転テーブル４が回転して他方の非接触式センサがＯＦＦとなったタイミング、すなわち、回転テーブルが１７８°だけ回転したタイミングでのパルス数が正常値か異常値であるかを判定するための判定用パルス値Ｎａ１、Ｎａ２も実測によって信頼するに足る値を得るようにしているので、減速回転伝達系２４などに公差内の誤差があっても、テーブル回転が正常に行われているかどうかの判定を、機差を考慮に入れた精緻な判定で行うことができる。

なお、上述した実施形態では、回転テーブル４の外周に設ける標識部位を切り欠き１０としているが、標識部位としては切り欠き１０に代替して、突起や、黒色テープなどの光吸収部などの標識部位としてもよい。

本発明の一実施形態に係る射出成形機における、可動ダイプレートや回転テーブルなどを示す要部側面図である。本発明の一実施形態に係る射出成形機における、第１センサまたは第２センサに対して回転テーブルの外周の切り欠きが対向している状態とそうでない状態とを示す説明図である。本発明の一実施形態に係る射出成形機における、回転テーブルの回転制御系の構成を示すブロック図である。本発明の一実施形態に係る射出成形機における、回転テーブルの０°原点出しの処理の流れを示すフローチャートである。本発明の一実施形態に係る射出成形機における、０°原点出しの際のテーブル動作を示す説明図である。本発明の一実施形態に係る射出成形機における、回転テーブルの１８０°原点出しなどの処理の流れを示すフローチャートである。本発明の一実施形態に係る射出成形機における、１８０°原点出しの際のテーブル動作を示す説明図である。本発明の一実施形態に係る射出成形機における、成形運転時に回転テーブルが０°原点から１８０°原点に正転する際の判定処理を示すフローチャートである。本発明の一実施形態に係る射出成形機における、回転テーブルが１８０°原点から０°原点に逆転する際の判定処理を示すフローチャートである。本発明の一実施形態に係る射出成形機における、成形運転時などに回転テーブルが回転する際の様子を示す説明図である。本発明の一実施形態に係る射出成形機における、ディスプレイに表示される環境設定画面の１例を示す説明図である。

符号の説明

１可動ダイプレート
２タイバー
３テーブル保持プレート
４回転テーブル
５可動側金型
６テーブル回転駆動用のサーボモータ
７駆動プーリ
８タイミングベルト
１０切り欠き（標識部位）
１１第１センサ（非接触式センサ）
１２第２センサ（非接触式センサ）
１３サポートローラ
２１上位コントローラ
２２テーブル回転制御部
２３サーボドライバ
２４減速回転伝達系（減速回転伝達メカニズム）
２５エンコーダ
２６異常判定部
２７判定条件格納部
２８パルス値演算部
２９計測パルスデータ保持部

Claims

２つの金型を１８０°間隔で回転テーブルに搭載し、該回転テーブルを１８０°ずつ交互に正逆方向に間欠回転させる射出成形機において、
前記回転テーブルを回転駆動するモータの回転量を検出するためのエンコーダと、
前記回転テーブルの外周に１箇所だけ設けた標識部位を検出するために、前記回転テーブルの外側に１８０°間隔で配置した２つの非接触式センサと、
前記射出成形機の動作を制御する制御手段とを、有し、
前記制御手段は、正常動作時に、前記回転テーブルが停止状態にあって前記２つの非接触式センサのうちの一方が前記標識部位を検出している状態から、前記回転テーブルを回転させて、前記２つの非接触式センサのうちの他方が前記標識部位の検出状態となったタイミングにおいて、前記エンコーダで実測した計測パルス値に基づいて予め設定された判定用パルス値を保持し、
前記制御手段は、成形運転時において、前記回転テーブルが停止状態にあって前記２つの非接触式センサのうちの一方が前記標識部位を検出している状態から、前記回転テーブルを回転させたときの前記エンコーダ出力による計測パルス値を監視すると共に、前記２つの非接触式センサのうちの他方が前記標識部位の検出状態となったか否かを監視して、前記回転テーブルが回転開始して前記計測パルス値が前記判定用パルス値に対して所定の数値範囲を超えた際または所定の数値範囲を下回った際に、２つの非接触式センサのうちの他方が切り欠きの検出状態となっていない場合には、異常の発生と判定することを特徴とする射出成形機。
２つの金型を１８０°間隔で回転テーブルに搭載し、該回転テーブルを１８０°ずつ交互に正逆方向に間欠回転させる射出成形機において、
前記回転テーブルを回転駆動するモータの回転量を検出するためのエンコーダと、
前記回転テーブルの外周に１箇所だけ設けた標識部位を検出するために、前記回転テーブルの外側に１８０°間隔で配置した２つの非接触式センサと、
前記射出成形機の動作を制御する制御手段とを、有し、
前記制御手段は、正常動作時に、前記回転テーブルが停止状態にあって前記２つの非接触式センサのうちの一方が前記標識部位を検出している状態から、前記回転テーブルを回転させて、前記２つの非接触式センサのうちの他方が前記標識部位の検出状態となったタイミングにおいて、前記エンコーダで実測した計測パルス値に基づいて予め設定された判定用パルス値を保持し、
前記制御手段は、成形運転時において、前記回転テーブルが停止状態にあって前記２つの非接触式センサのうちの一方が前記標識部位を検出している状態から、前記回転テーブルを回転させたときの前記エンコーダ出力による計測パルス値を監視すると共に、前記２つの非接触式センサのうちの他方が前記標識部位の検出状態となったか否かを監視して、前記２つの非接触式センサのうちの他方が前記標識部位の検出状態となった際に、前記計測パルス値が前記判定用パルス値に対して所定の数値範囲内に収まっていない場合には、異常の発生と判定することを特徴とする射出成形機。