JP2013220644A - 射出成形機の自動給脂装置 - Google Patents

Abstract

【課題】長時間の自動給脂装置の停止および、その間の潤滑剤の劣化に対の問題を解決する射出成形機の自動給脂装置を提供すること。
【解決手段】自動給脂装置の電源がオンした時の現在時刻Ｔｏｎを記憶し、給脂を完了した時刻Ｔｏｆｆは初期設定値である“０”であるか否か判断し、“０”の場合にはステップＳＡ０６へ移行し、“０”でない場合には自動給脂装置の停止時間Ｔｐを計算し、Ｔｐを用いて給脂量Ｖを計算し、給脂量Ｖが最大給脂量Ｖｍａｘより大きいか否か判断し（ＳＡ０１〜ＳＡ０５）、大きい場合には給脂量Ｖを最大給脂量Ｖｍａｘとし（ＳＡ０６）、大きくない場合には給脂量Ｖの給脂を実行し（ＳＡ０７）、その後は、定期的な給脂を実行し（ＳＡ０８）、定期的な給脂が完了した時刻Ｔｏｆｆを記憶し（ＳＡ０９）、自動給脂装置の電源がオフとなるまで定期的な給脂を行い、電源オフに従って給脂を終了する。
【選択図】図２

Description

本発明は射出成形機の自動給脂装置に関する。

射出成形機では、タイバー、ボールねじ、ベアリング、あるいはトグルブッシュなどの可動部の摺動面や回転面の磨耗を防止するために、定期的または不定期に潤滑剤を給脂する必要がある。

射出成形機の可動部の摺動面で摩擦による熱が発生すると、潤滑剤は熱により劣化し本来の潤滑剤の特性を維持できなくなる。このため、射出成形機の運転中には可動部を駆動するモータのエラー電圧や仕事量に基づいて適切な給脂を行う技術が公知である（特許文献１参照）。
一方、潤滑剤の劣化は前記のような熱による劣化以外に、酸化反応による劣化（酸化劣化）がある。酸化劣化は雰囲気の温度が低下して潤滑剤に接触する空気中の水蒸気が凝結して水になり、潤滑剤の水分含有率が高くなると発生することが知られている（特許文献２参照）。このように、給脂を行う場合には、機械の運転状態に応じて行う給脂とともに、酸化劣化への対策のため機械の運転状態に関係なく定期的に行う給脂も必要である。従来技術では、機械の運転状態（ショット数）に応じて行う給脂と、定期的な給脂を併用する技術が公知である（特許文献３参照）。さらにショット数に応じて行う給脂と、定期的な給脂に加えて、成形機の制御電源を「ＯＮ」した際には必ず給脂を行う技術も公知である（特許文献４参照）。

特開２０１１−１４８２８６号公報 特開２００３−１６６６９６号公報 特開平４−７１８２０号公報 特開平１１−２７７６００号公報

背景技術で説明した特許文献３に開示された定期的な給脂は、機械が停止中に潤滑剤の劣化が発生した場合でも、適切な給脂が行われるため、潤滑剤の劣化への対策として有効な給脂方法である。
ところで自動給脂装置は、射出成形機の電源が切断された状態では自動給脂装置を制御する射出成形機の制御装置が作動していないため、給脂が行われなくなるという問題がある。また、潤滑剤の劣化は機械の停止時間が長ければ長いほど進行する。このため、定期的な給脂間隔を越えるような長時間にわたって自動給脂装置が停止した後で射出成形機を再稼動させた場合、劣化した潤滑剤が残ったまま可動部が動作するため、機構部の磨耗などの問題を発生させてしまうという問題があった。しかしながら、従来技術ではこのような長時間の自動給脂装置の停止および、その間の潤滑剤の劣化に対して何ら対策が講じられていなかった。特許文献４には成形機の制御電源「ＯＮ」時に必ず給脂を行うことが開示されているが、その際の給脂量には機械の停止時間の長さが考慮されていないため、給脂量が過多になったり過少になる可能性があった。
そこで本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、自動給脂装置が停止中に所定時間毎の給脂が必要になった場合には、自動給脂装置が稼動可能になった時点で、前記自動給脂装置の停止時間の長さに応じて給脂を実行することにより前記の問題を解決する射出成形機の自動給脂装置を提供することを課題とする。

本願の請求項１に係る発明は、射出成形機の可動部に潤滑剤を給脂する自動給脂装置であって、前記自動給脂装置の停止時間を測定する停止時間測定部と、単位時間あたりの給脂量を設定する給脂量設定部と、前記単位時間あたりの給脂量と前記自動給脂装置の停止時間とに基づいて前記自動給脂装置の停止時間中に必要な給脂量を求める給脂量計算部と、前記自動給脂装置が停止した後、前記自動給脂装置の再稼動が可能な状態になった以降で少なくとも前記可動部の稼動を開始する以前に、前記求められた給脂量の給脂を行う給脂実行部と、を有することを特徴とする射出成形機の自動給脂装置である。
請求項２に係る発明は、射出成形機の可動部に潤滑剤を所定時間毎に給脂する自動給脂装置であって、前記自動給脂装置の停止時間を測定する停止時間測定部と、前記所定時間と前記自動給脂装置の停止時間とに基づいて前記停止時間中に必要な給脂回数を求める給脂回数計算部と、前記自動給脂装置が停止した後、前記自動給脂装置の再稼動が可能な状態になった以降で少なくとも前記可動部の稼動を開始する以前に前記求められた給脂回数の給脂を行う給脂実行部と、を有することを特徴とする射出成形機の自動給脂装置である。

請求項３に係る発明は、前記自動給脂装置の停止時間は、前記自動給脂装置が給脂を完了した時刻から、前記自動給脂装置が稼動可能な状態になった時刻までの時間を計測することを特徴とする請求項１または２のいずれか一つに記載の射出成形機の自動給脂装置である。
請求項４に係る発明は、前記自動給脂装置の停止時間は、前記自動給脂装置が稼動を停止した時刻から、前記自動給脂装置が稼動可能な状態になった時刻までの時間を計測することを特徴とする請求項１または２のいずれか一つに記載の射出成形機の自動給脂装置である。
請求項５に係る発明は、前記自動給脂装置が機械に装着された後の初回の給脂における給脂量は、前記可動部の潤滑剤を全て入れ替えることができる量であることを特徴とする請求項１に記載の射出成形機の自動給脂装置である。
請求項６に係る発明は、前記自動給脂装置が機械に装着された後の初回の給脂における給脂回数は、前記可動部の潤滑剤を全て入れ替えることができる給脂回数であることを特徴とする請求項２に記載の射出成形機の自動給脂装置である。

本発明により、自動給脂装置が稼動可能になった時点で、前記自動給脂装置の停止時間の長さに応じて給脂を実行することにより、長時間の自動給脂装置の停止および、その間の潤滑剤の劣化の問題を解決する射出成形機の自動給脂装置を提供できる。

射出成形機の自動給脂装置を説明する概要図である。 本発明の第１の実施形態の給脂処理のフローを説明する図である。 本発明の第２の実施形態の給脂処理のフローを説明する図である。

以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。
図１は、射出成形機の自動給脂装置を説明する概要図である。型締装置は型締機構とエジェクタ駆動機構（図示省略）と型厚調整機構から構成される。型締機構は、金型の開閉を行い、射出中は樹脂の圧力に負けて金型が開かないように、強い力で金型を締め付けることができる。リアプラテン１と固定プラテン１３とは、型締機構を構成する４本のタイバー１５によって連結されている。リアプラテン１と固定プラテン１３の間には、可動プラテン７がタイバー１５に案内されて移動自在に配設されている。また、固定プラテン１３には固定側金型１１が取り付けられ、可動プラテン７には可動側金型９が固定側金型１１に対面して取り付けられている。

リアプラテン１と可動プラテン７間には、型締機構を構成するトグルリンク２５などからなるトグル機構が配設され、トグル機構のクロスヘッドに設けられたナットが、リアプラテン１に回動自在で軸方向移動不能に取り付けられたボールネジ１７と螺合している。型締用サーボモータ２１が伝動機構１９を介してボールネジ１７を駆動することにより、可動プラテン７を固定プラテン１３の方向に前進、後退させて金型９，１１の型閉じ，型開を行い、これによってトグル式型締装置を形成している。

型閉じ動作は、可動プラテン７を固定プラテン１３側に前進させる動作である。また、型開き動作は、可動プラテン７を固定プラテン１３側から離す動作、つまり、後退させる動作である。型締用サーボモータ２１には型締用サーボモータ２１の回転位置（回転角度）を検出する位置検出器２３が取り付けられている。また、型締用サーボアンプ８にはモータに流れる電流を検出する電流検出器（図示せず）が取り付けられており、該電流検出器によって検出された検出電流はサーボインタフェース１０を介して制御装置２にフィードバックされる。制御装置２は、フィードバックされた検出電流によって型締用サーボモータ２１のトルク値を取得できる。

型締装置には、型締用サーボモータ２１が駆動されることにより可動するトグルリンク２５の支軸部などの給脂ポイント３に潤滑用のグリスを供給するための給脂パイプ５が接続されている。後述する制御装置２によって駆動制御される給脂ポンプ２９は、グリスカートリッジ２７に貯蔵された潤滑用のグリスを、給脂パイプ５を介して各給脂ポイント３に送り出す。給脂ポンプ２９は予め決められた量のグリスなどの潤滑剤を各給脂ポイント３に供給し、給脂終了信号を発して自動的に停止するものである。

制御装置２、給脂パイプ５や給脂ポンプ２９などによって構成される自動給脂装置は、給脂ポンプ２９を１回作動させた際の給脂量が一定のものと、自動給脂装置を作動させた際の給脂量を、タイマーなどを使って可変制御できるものもある。自動給脂装置を１回作動させた際の給脂量が一定の自動給脂装置を用いる場合は、該自動給脂装置が備わった射出成形機の工場出荷時点で給脂量を設定しておくのが一般的である。一方、給脂量を可変制御できる自動給脂装置の場合は、工場出荷時点あるいは工場出荷後に、自動給脂装置を作動させるタイマーの作動時間を給脂量に合わせて設定するのが一般的である。各給脂ポイント３へのグリス等の潤滑剤の供給量は、図示しない分流器におけるバルブや給脂パイプ５の太さによって適切に調整される。

制御装置２は、射出成形機を制御する装置であり、図１には、この制御装置２の要部のみを記載している。射出成形機の全体を制御するプロセッサ（ＣＰＵ）１２に、バス６を介して型締用サーボモータ２１の位置、速度、および電流（トルク）を制御するサーボインタフェース１０、給脂ポンプ２９を制御するためのＩ／Ｏユニット４、液晶表示装置などの表示装置２０を制御するインタフェース１８が接続されている。制御装置２は、従来技術と同様にタイマー機能や暦（カレンダー）機能を備えている。

サーボインタフェース１０は、プロセッサやメモリ、インタフェースなどで構成され、型締用サーボモータ２１に取り付けた位置検出器２３からの位置フィードバック信号が入力される。さらに、サーボインタフェース１０は、サーボアンプ８を介して型締用サーボモータ２１が接続されている。

次に、給脂ポンプ２９を作動させてグリスカートリッジ２７に貯蔵されたグリスなどの潤滑剤を給脂ポイント３に定期的に送り出すタイミングについて説明する。給脂ポンプ２９を作動させて給脂を行うタイミングには、所定のショット数毎、所定時間毎、あるいは仕事量を求めて最適なタイミングを求める方法がある。仕事量を利用する方法では、射出成形機の可動部の潤滑状態が、可動部への負荷、可動部の移動速度、稼働時間によって変化することに着目し、これらのパラメータから可動部の仕事量を求め、仕事量によって総合的な潤滑状態の監視を行う。さらに仕事量が所定値を超えた場合に給脂を行うことにより、成形条件の変化や負荷の大小に応じて最適なタイミングでの給脂が可能になり、可動部のトラブルと過剰な給脂を解消し良好な運転状態を維持することができる。

本発明は、射出成形機の自動給脂装置であって、自動給脂装置が停止中に所定時間毎の給脂が必要になった場合には、自動給脂装置が稼動可能になった時点で、前記自動給脂装置の停止時間の長さに応じて給脂を実行することにより、長時間の自動給脂装置の停止および、その間の潤滑剤の劣化の問題を解決する。

以下、本発明の給脂方法を説明する。自動給脂装置が再稼動可能になった時点で、自動給脂装置が停止中に必要とされた給脂量を求め、少なくとも射出成形機の可動部が動作を開始する以前に該求められた必要とされた給脂量に応じて給脂を行えばよい。給脂が可能になった時点とは自動給脂装置が稼動可能な状態になった直後のみならず、自動給脂装置が稼動可能な状態になり、かつ射出成形機が稼動を開始する前であれば、その間のいつでもよい。
自動給脂装置の停止時間の長さは、自動給脂装置が給脂を完了した時刻から、再び稼動可能な状態になった時刻までの時間を測定するのが望ましいが、簡易的には、電源をオフするなどして自動給脂装置が稼動を停止した時刻から、再び稼動可能な状態になった時刻までの時間を測定してもよい。

給脂量を求める第１の方法は、単位時間あたりに必要な給脂量Ｖｈ（ｃｃ／ｈ）を予め設定しておき、給脂が可能になった時点で、（式１）により自動給脂装置の停止時間の長さＴｐ（ｈ）に応じて給脂量Ｖ（ｃｃ）を求め、該求められた給脂量Ｖ（ｃｃ）だけ給脂するようにすればよい。（ｈ）は時間，（ｃｃ）は体積を表す単位である。

Ｖ＝Ｖｈ×Ｔｐ （式１）
なお、自動給脂装置の停止時間が非常に長い場合であっても給脂量Ｖは最大でも可動部の潤滑剤を全て入れ替えることができる量Ｖｍａｘであればよい。
ところで、射出成形機を組み立て完了後、始めて給脂を行う際には、給脂を忘れないことはもちろん、給脂量Ｖも十分な量を可動部に供給する必要がある。このため、自動給脂装置が射出成形機に装着された後の初回の給脂における給脂量Ｖは、前記のＶｍａｘを適用するのが望ましい。

給脂量を求める第２の方法は、所定時間Ｔｓ（ｈ）毎に所定量を給脂する自動給脂装置において、給脂が停止中の時間Ｔｐ（ｈ）中に必要になった給脂回数Ｃ（回）を求め、給脂が可能になった時点で該求められた回数Ｃ（回）分の給脂を行うようにすればよい。（式２） なお、式２で端数が生じた場合には切り上げるなどして回数Ｃ（回）を求めればよい。

Ｃ＝Ｔｐ／Ｔｓ （式２）
なお、自動給脂装置の停止時間が非常に長い場合であっても給脂回数Ｃは最大でも可動部の潤滑剤を全て入れ替えることができる回数Ｃｍａｘであればよい。ところで、機械を組み立て完了後、始めて給脂を行う際には、給脂を忘れないことはもちろん、給脂量Ｖも十分な量を可動部に供給する必要がある。このため、自動給脂装置が機械に装着された後の初回の給脂における給脂回数Ｃは、前記のＣｍａｘを適用するのが望ましい。

本発明は所定時間毎に給脂を行う自動給脂装置に関する発明であるが、自動給脂装置が稼動可能な状態においては従来技術であるショット数毎の給脂や射出成形機の稼動状態に応じた給脂を併用してもよい。

以上のように本発明によれば、給脂が長時間停止した後で射出成形機を稼動させる場合においても、自動給脂装置の停止時間の長さに応じて適切な量の給脂が行われる。これにより、射出成形機の再稼働時に可動部の摺動面や回転面の磨耗の発生を防止することができる。

図２は本発明の第１の実施形態の給脂処理のフローを説明する図である。以下、各ステップに従って説明する。
●［ステップＳＡ０１］自動給脂装置の電源がオンした時の現在時刻Ｔｏｎを記憶する。●［ステップＳＡ０２］給脂を完了した時刻Ｔｏｆｆは初期設定値である“０”であるか否か判断し、“０”の場合（ＹＥＳの場合）にはステップＳＡ０６へ移行し、“０”でない場合（ＮＯの場合）にはステップＳＡ０３へ移行する。自動給脂装置の電源が初めてオンになった場合、Ｔｏｆｆ＝０である。
●［ステップＳＡ０３］自動給脂装置の停止時間Ｔｐを計算する。計算式は、Ｔｐ＝Ｔｏｎ―Ｔｏｆｆである。
●［ステップＳＡ０４］給脂量Ｖを計算する。計算式は、Ｖ＝Ｖｈ＊Ｔｐである。なお、Ｖｈは単位時間あたりに必要な給脂量である。
●［ステップＳＡ０５］給脂量Ｖが最大給脂量Ｖｍａｘより大きいか否か判断し、大きい場合（ＹＥＳの場合）にはステップＳＡ０６へ移行し、大きくない場合（ＮＯの場合）にはステップＳＡ０７へ移行する。Ｖｍａｘは可動部の潤滑剤を全て入れ替えるのに必要な給脂量である。
●［ステップＳＡ０６］給脂量Ｖを最大給脂量Ｖｍａｘとする。
●［ステップＳＡ０７］給脂量Ｖの給脂を実行する。
●［ステップＳＡ０８］定期的な給脂を実行する。
●［ステップＳＡ０９］給脂を完了した時刻Ｔｏｆｆを記憶する。
●［ステップＳＡ１０］自動給脂装置の電源がオフか否か判断し、オフの場合（ＹＥＳの場合）には処理を終了し、オフではない場合（ＮＯの場合）にはステップＳＡ０８へ戻り、処理を継続する。

図３は本発明の第２の実施形態の給脂処理のフローを説明する図である。以下、各ステップに従って説明する。
●［ステップＳＢ０１］自動給脂装置の電源がオンした時の現在時刻Ｔｏｎを記憶する。●［ステップＳＢ０２］給脂を完了した時刻Ｔｏｆｆは初期設定値である“０”であるか否か判断し、“０”の場合（ＹＥＳの場合）にはステップＳＢ０６へ移行し、“０”でない場合（ＮＯの場合）にはステップＳＢ０３へ移行する。自動給脂装置の電源が初めてオンになった場合、Ｔｏｆｆ＝０である。
●［ステップＳＢ０３］自動給脂装置の停止時間Ｔｐを計算する。計算式は、Ｔｐ＝Ｔｏｎ―Ｔｏｆｆである。Ｔｓは所定の給脂間隔（時間）である。
●［ステップＳＢ０４］給脂回数Ｃを計算する。計算式は、Ｃ＝Ｔｐ／Ｔｓである。なお、Ｔｓは所定の給脂間隔の時間である。
●［ステップＳＢ０５］給脂回数Ｃは最大給脂回数Ｃｍａｘより多いか否か判断し、多い場合（ＹＥＳの場合）にはステップＳＢ０６へ移行し、多くない場合（ＮＯの場合）にはステップＳＢ０７へ移行する。Ｃｍａｘは可動部の潤滑剤を全て入れ替えるのに必要な給脂回数である。
●［ステップＳＢ０６］給脂回数Ｃを最大給脂回数Ｃｍａｘとする。
●［ステップＳＢ０７］Ｃ回の給脂を実行する。
●［ステップＳＢ０８］定期的な給脂を実行する。
●［ステップＳＢ０９］給脂を完了した時刻Ｔｏｆｆを記憶する。
●［ステップＳＢ１０］自動給脂装置の電源がオフか否か判断し、オフの場合（ＹＥＳの場合）には処理を終了し、オフではない場合（ＮＯの場合）にはステップＳＢ０８へ戻り、処理を継続する。

１ リアプラテン
２ 制御装置
３ 給脂ポイント
４ Ｉ／Ｏユニット
５ 給脂パイプ
６ バス
７ 可動プラテン
８ サーボアンプ
９ 可動側金型
１０ サーボインタフェース
１１ 固定側金型
１２ プロセッサ
１３ 固定プラテン
１４ ＲＡＭ
１５ タイバー
１６ ＲＯＭ
１７ ボールネジ
１８ インタフェース
１９ 伝動機構
２０ 表示装置
２１ 型締用サーボモータ
２３ 位置検出器
２５ トグルリンク
２７ グリスカートリッジ
２９ 給脂ポンプ

Claims (6)

1. 射出成形機の可動部に潤滑剤を給脂する自動給脂装置であって、
   前記自動給脂装置の停止時間を測定する停止時間測定部と、
   単位時間あたりの給脂量を設定する給脂量設定部と、
   前記単位時間あたりの給脂量と前記自動給脂装置の停止時間とに基づいて前記自動給脂装置の停止時間中に必要な給脂量を求める給脂量計算部と、
   前記自動給脂装置が停止した後、前記自動給脂装置の再稼動が可能な状態になった以降で少なくとも前記可動部の稼動を開始する以前に、前記求められた給脂量の給脂を行う給脂実行部と、
   を有することを特徴とする射出成形機の自動給脂装置。
2. 射出成形機の可動部に潤滑剤を所定時間毎に給脂する自動給脂装置であって、
   前記自動給脂装置の停止時間を測定する停止時間測定部と、
   前記所定時間と前記自動給脂装置の停止時間とに基づいて前記停止時間中に必要な給脂回数を求める給脂回数計算部と、
   前記自動給脂装置が停止した後、前記自動給脂装置の再稼動が可能な状態になった以降で少なくとも前記可動部の稼動を開始する以前に前記求められた給脂回数の給脂を行う給脂実行部と、
   を有することを特徴とする射出成形機の自動給脂装置。
3. 前記自動給脂装置の停止時間は、前記自動給脂装置が給脂を完了した時刻から、前記自動給脂装置が稼動可能な状態になった時刻までの時間を計測することを特徴とする請求項１または２のいずれか一つに記載の射出成形機の自動給脂装置。
4. 前記自動給脂装置の停止時間は、前記自動給脂装置が稼動を停止した時刻から、前記自動給脂装置が稼動可能な状態になった時刻までの時間を計測することを特徴とする請求項１または２のいずれか一つに記載の射出成形機の自動給脂装置。
5. 前記自動給脂装置が機械に装着された後の初回の給脂における給脂量は、前記可動部の潤滑剤を全て入れ替えることができる量であることを特徴とする請求項１に記載の射出成形機の自動給脂装置。
6. 前記自動給脂装置が機械に装着された後の初回の給脂における給脂回数は、前記可動部の潤滑剤を全て入れ替えることができる給脂回数であることを特徴とする請求項２に記載の射出成形機の自動給脂装置。

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