JP2016097501A - ヒータの配線用の電線に特徴を有する射出成形機 - Google Patents

Abstract

【課題】三相交流電源の給電方式が変更されても容易に対応できる射出成形機を提供する。【解決手段】射出成形機にＲ線、Ｓ線、Ｔ線からなる第１の電線群（３）とｒ線、ｓ線、ｔ線からなる第２の電線群（４）とを設ける。第１の電線群（３）は、三相交流電源（１）のＲ相、Ｓ相、Ｔ相に常時接続する。一方、第２の電線群（４）は、所定の切換手段（６、７）を設け、これによって第１の切換を行うとｒ線、ｓ線、ｔ線は三相交流電源（１）のＲ相、Ｓ相、Ｔ相に接続され、第２の切換を行うとｒ線、ｓ線、ｔ線は全てＮ相に接続される。加熱シリンダの複数枚の単相ヒータ（２ａ、２ｂ、…）は、一方の端子は第１の電線群（３）のいずれかの電線に接続し他方の端子は第２の電線群（４）のいずれかの電線に接続する。三相３線式のときは第１の切換をし、三相４線式のときは第２の切換をして対応する。【選択図】 図１

Description

本発明は、加熱シリンダに設けられている複数枚のヒータに電力を供給する電線に特徴を有する射出成形機に関するものであり、さらには、そのような射出成形機においてヒータの断線や劣化状態を判定するヒータの断線・劣化判定方法に関するものである。

射出成形機の加熱シリンダには、複数枚のヒータが巻かれて加熱シリンダを加熱できるようになっている。このようなヒータには三相交流電源から電力が供給されるようになっている。ところで三相交流電源は、入力電圧が２００Ｖ、２０８Ｖ、２２０Ｖ、２３０Ｖ、２４０Ｖ等の、いわゆるＡＣ２００Ｖ系の場合には、Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相の３相からなる三相３線式が採用され、各電線はΔ結線されている。また入力電源が３８０Ｖ、４００Ｖ、４１５Ｖ等の、いわゆるＡＣ４００Ｖ系の場合には、Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相、およびニュートラルのＮ相からなる三相４線式が採用され、各電線はＹ結線されている。加熱シリンダに設けられているヒータは一般的に単相ヒータが採用され、三相３線式の場合には各ヒータはＲ相、Ｓ相、Ｔ相の任意の２相の線に接続され、三相４線式の場合には各ヒータはＲ相、Ｓ相、Ｔ相のいずれか１相の線とＮ相とに接続されている。なお、三相３線式においても三相４線式においても、各ヒータは、各電線のそれぞれに接続されているヒータの枚数が実質的に均等になるように分散して接続され、負荷が特定の相に集中しないようになっている。

このような各ヒータにはソリッドステートリレーあるいは電磁接触器からなるスイッチが対応して設けられ、コントローラからの指令によって独立してＯＮ／ＯＦＦされるようになっている。このＯＮ／ＯＦＦはＰＷＭ制御によって実施され、制御周期に対して電流を供給する通電時間の占める割合、すなわちデューティー比を調整することによってヒータへの電力供給を調整するようになっている。加熱シリンダに設けられている複数個の温度センサもコントローラに接続されており、コントローラは、温度センサで検出される温度に基づいて各ヒータをフィードバック制御し、加熱シリンダの各位置が所望の温度になるように制御している。

ヒータは、長時間使用すると劣化し、やがて断線する。劣化したり断線したら交換する必要がある。ヒータの断線を検出する方法として、ヒータに電力を供給するヒータ回路のそれぞれに電流センサを設け、電流を常時監視する方法が周知である。電流が検出されなくなったらヒータが断線したと判断することができ、確実にヒータの断線を判断できるが、電流センサはヒータ毎に必要になる。

特開２０１３−２０２９５５号公報 特開２０１４−１００８０８号公報 特許第３３０９４９３号公報

ヒータの劣化・断線を検出する方法は他にもあり、例えば本出願人によって特許文献１によって提案されている。特許文献１に記載の方法によると、電流センサは共通の電流センサを１箇所にのみ設けて個々のヒータ回路には設けない。特許文献１に記載の方法においては、ヒータの劣化・断線の検出は１次検出と２次検出とからなる。１次検出は、通常の温度制御中において電流をＯＮしている全てのヒータの理論上の合計電流を計算し、これと電流センサで検出される電流とを比較する。そして検出される電流が理論上の合計電流を所定量だけ下回っている場合だけ異常と判断して２次検出を行う。２次検出では、現在ＯＮしているヒータのうちいずれかが断線しているものと判断し、これらのヒータを１枚ずつＯＮにして電流を測定して断線しているヒータを特定する。特許文献１に記載の方法では、このように１次検出と２次検出とから構成されているので、ヒータが劣化・断線していない限り１次検出で異常が検出されないので、通常の温度制御に影響を与えずに済む。

本願の請求項４に係る発明にも関係している方法であるが、本出願人は、特許文献２によって他のヒータの劣化・断線の検出方法も提案している。特許文献２においても説明されているように、射出成形機の各ヒータはＰＷＭ制御によってＯＮ／ＯＦＦされている。つまり繰り返しの制御周期のうち所定の時間幅だけＯＮされるように制御されている。そうすると、ある瞬間に１枚のヒータだけがＯＮ状態になるタイミングが生じる。このタイミングを利用してヒータの劣化・断線を検出するようにする。具体的には、複数のヒータに対して電力を供給しているヒータ電源に電流センサを設ける。ＰＷＭ制御の制御周期においてＯＮになっているヒータが１枚だけのタイミングにおいて、電流センサによってこのヒータのヒータ電流を得る。そしてヒータ電流が、このヒータに予め設定されている電流しきい値よりも小さいときにヒータが断線している、あるいは劣化していると判定する。

従来の射出成形機においても、三相交流電源の給電方式が三相３線式であっても、あるいは三相４線式であってもヒータの接続を変更すればヒータに電力を供給することはできる。また従来の方法、あるいは特許文献１に記載の方法によって、さらには特許文献２に記載の方法によって、ヒータについて劣化・断線を検出することはできる。しかしながらいくつか解決すべき問題も見受けられる。

まず第１の解決すべき問題として、三相交流電源の供給方式が変更されたときの対応が煩雑であるという点をあげることができる。すなわちヒータは、前記したように三相３線式の場合には各ヒータはＲ相、Ｓ相、Ｔ相の任意の２線に接続し、三相４線式の場合には各ヒータはＲ相、Ｓ相、Ｔ相のいずれか１線とＮ相とに接続するようにしなければならない。このように給電方式によってヒータの接続方法を変更しなければならないので、射出成形機の移設等によって工場内の給電方式が変わる度にヒータの接続を変更しなければならず煩雑である。この煩雑さを若干解消できるヒータ給電装置も、一応特許文献３において提案されてはいる。この文献のヒータ給電装置は、所定のリレーユニットを備えており、リレーユニットにはヒータを接続するための複数個のヒータ接続用端子と、電源供給側に接続するための複数個の電源接続用端子とが設けられ、それぞれのヒータ接続用端子とそれぞれの電源接続用端子は、リレーユニット内部で所定の端子同士がスイッチを介装して固定的に接続されている。そして各ヒータは複数個のヒータ接続用端子の選択された２個の端子に固定的に接続されている。このヒータ給電装置は、三相３線式と三相４線式とで給電方式を変更する場合には、電源供給側の所定の端子とリレーユニット側の電源接続用端子との間の配線を変更するだけで済むようになっている。つまりリレーユニットより先のヒータの接続については変更する必要がない。従って、三相交流電源の給電方式が変更されても、対応は若干容易ではある。しかしながら、特許文献３に記載のヒータ給電装置は、電源供給側の端子とリレーユニット側の電源接続用端子との接続が複雑で分かりにくいという問題が残る。その理由は、電源供給側の複数個の端子もリレーユニット側の複数個の電源接続用端子も、個々の端子の役割が明確になっていないからである。あるいは端子同士の接続のルールが明確になっていないからである。個々の端子の役割、あるいは接続のルールが明確でないので、電源供給側の端子とリレーユニット側の電源接続用端子とを接続するには、リレーユニットより先のヒータの接続状態を完全に理解していなければ接続できない。そうすると、給電方式が変更された場合においけるヒータの接続変更の煩雑さを、特許文献３に記載のヒータ給電装置が十分に解決しているとは言えない。また特許文献３に記載のヒータ給電装置においてはヒータを追加する場合にも問題が見受けられ、ヒータを追加する場合にどのヒータ接続用端子に接続すればいいのかが分かりにくい。このように分かりにくくなっている理由も、ヒータ接続用端子のそれぞれの役割が十分に明確になっていない、あるいは接続のルールが十分に明確になっていないからであると言える。

第１の解決すべき問題と関連する問題として、ヒータの電力の測定に関する問題を第２の解決すべき問題としてあげることができる。給電方式が変更されると前記したようにヒータの接続を変更しなければならないが、これに伴ってヒータの電力を測定するための電流計、電圧計の接続位置等を変更しなければならない。またΔ結線とＹ結線との間で結線方法の変更によって、電力の計算方法を変更しなければならなくなる。

ヒータの劣化・断線の検出方法に関して、第３の解決すべき問題があげられる。従来のヒータの劣化・断線の検出方法においてはヒータ毎に電流センサを設けなければならないのでコストが高い。特許文献１に記載のヒータの劣化・断線の検出方法においては、電流センサは共通のセンサを１カ所にのみ設ければいいので、コストは比較的小さいが、Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相の少なくとも２相の電線に電流センサ設けなければならない。つまり最低でも２個の電流センサが必要になる。特許文献２に記載のヒータの劣化・断線の検出方法においては、電流センサは電源に設ければ済むので、この方法を利用すればコストを小さくする余地はありそうである。

本発明は、上記したような問題点を解決した、射出成形機およびヒータの断線・劣化検出方法を提供することを目的としている。具体的には、三相交流電源の給電方式が変更されても、ヒータの接続を変更することなく容易に対応することができ、電力の計算も容易な射出成形機を提供することを目的としている。そしてこのような射出成形機において、小さなコストでヒータの劣化・断線を検出できる検出方法を提供することを目的としている。

本発明は、上記目的を達成するために、三相交流電源として三相３線式と三相４線式が選択可能な射出成形機として構成する。射出成形機にはＲ線、Ｓ線、Ｔ線からなる第１の電線群とｒ線、ｓ線、ｔ線からなる第２の電線群とを設ける。そして第１の電線群は、三相交流電源のＲ相、Ｓ相、Ｔ相のそれぞれに常時接続する。一方、第２の電線群は、所定の切換手段を設け、これによって第１の切換を行うとｒ線、ｓ線、ｔ線はそれぞれ三相交流電源のＲ相、Ｓ相、Ｔ相に接続され、第２の切換を行うとｒ線、ｓ線、ｔ線は全てＮ相に接続されるようにする。加熱シリンダの複数枚の単相ヒータは、それぞれ一方の端子は第１の電線群のいずれかの電線に接続し他方の端子は第２の電線群のいずれかの電線に接続する。

かくして、請求項１に記載の発明は、上記目的を達成するために、三相交流電源として三相３線式と三相４線式が選択可能な射出成形機であって、前記射出成形機はＲ線、Ｓ線、Ｔ線からなる第１の電線群とｒ線、ｓ線、ｔ線からなる第２の電線群とを備え、前記第１の電線群は、前記三相交流電源のＲ相、Ｓ相、Ｔ相のそれぞれに接続され、前記第２の電線群は、所定の切換手段を介して前記三相交流電源に接続され、第１の切換を行うとｒ線、ｓ線、ｔ線はそれぞれ前記三相交流電源のＲ相、Ｓ相、Ｔ相に接続され、第２の切換を行うとｒ線、ｓ線、ｔ線は全てＮ相に接続されるようになっており、加熱シリンダの複数枚の単相ヒータは、それぞれ一方の端子は前記第１の電線群のいずれかの電線に接続されると共に他方の端子は前記第２の電線群のいずれかの電線に接続されていることを特徴とする射出成形機として構成される。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の射出成形機において、前記単相ヒータはそれぞれ、Ｒ線とｓ線、Ｓ線とｔ線、Ｔ線とｒ線、のいずれかの組み合わせから接続され、第１〜３の電圧計がＲ線とｓ線間、Ｓ線とｔ線間、Ｔ線とｒ線間のそれぞれに設けられていると共に、第１〜３の電流計がＲ線、Ｓ線、Ｔ線のそれぞれに設けられていることを特徴とする射出成形機として構成される。
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の射出成形機において、前記第２の電線群には、前記切換手段近傍においてｒ線、ｓ線、ｔ線の全ての線が貫通される１個の貫通型電流センサが設けられていることを特徴とする射出成形機として構成される。
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の射出成形機において、前記貫通型電流センサで電流を監視し、複数枚の前記単相ヒータの中から１枚ずつ単独でＯＮして、電流が適切か否かを判断し、それによって単相ヒータの劣化・断線を検出することを特徴とするヒータの劣化・断線検出方法として構成される。

以上のように、本願発明によると、三相交流電源として三相３線式と三相４線式が選択可能な射出成形機として構成される。そして射出成形機はＲ線、Ｓ線、Ｔ線からなる第１の電線群とｒ線、ｓ線、ｔ線からなる第２の電線群とを備え、第１の電線群は、三相交流電源のＲ相、Ｓ相、Ｔ相のそれぞれに接続され、第２の電線群は、所定の切換手段を介して三相交流電源に接続され、第１の切換を行うとｒ線、ｓ線、ｔ線はそれぞれ三相交流電源のＲ相、Ｓ相、Ｔ相に接続され、第２の切換を行うとｒ線、ｓ線、ｔ線は全てＮ相に接続されるようになっている。そして加熱シリンダの複数枚の単相ヒータは、それぞれ一方の端子は第１の電線群のいずれかの電線に接続されると共に他方の端子は第２の電線群のいずれかの電線に接続されるように構成されている。従って、切換手段によって第１の切換を行うと三相３線式に対応することができ、第２の切換を行うと三相４線式に対応することができる。つまり切換手段の操作のみによって容易に三相交流電源の給電方式の変更に対応することができる。そしてこのとき複数枚の単相ヒータについては接続状態を変更する必要がない。また本発明においては、単相ヒータを接続するときのルールは、一方の端子を第１の電線群に接続し他方の端子を第２の電線群に接続するだけで済む。そうすると単相ヒータが追加されても接続のルールが明確なので容易に接続することができる。

他の発明によると、単相ヒータはそれぞれ、Ｒ線とｓ線、Ｓ線とｔ線、Ｔ線とｒ線、のいずれかの組み合わせから接続され、第１〜３の電圧計がＲ線とｓ線間、Ｓ線とｔ線間、Ｔ線とｒ線間のそれぞれに設けられていると共に、第１〜３の電流計がＲ線、Ｓ線、Ｔ線のそれぞれに設けられている。このように構成されているので、三相３線式に接続している場合には、単相ヒータの合計電力は、第１〜３の電圧計で検出される線間電圧と第１〜３の電流計で検出される線電流をそれぞれ乗じ、これらを加算して得ることができる。ところでこの電力の計算方法は三相４線式であっても同じになる。つまり三相４線式に接続する場合には、第１〜３の電圧計、第１〜３の電流計において測定されるのは相電圧と相電流になるので、同じ計算式でヒータの合計電力が計算できる。つまりこの発明によると、三相交流電源の方式を変更しても、電圧計、電力計の接続位置を変更することなく、そして電力計算の方法を変更することなくヒータの合計電力を計算することが可能になる。さらに他の発明によると、第２の電線群には、切換手段近傍においてｒ線、ｓ線、ｔ線の全ての線が貫通される１個の貫通型電流センサが設けられている。この発明に係る射出成形機においては、１個の貫通型電流センサのみによって、三相３線式に対しても三相４線式に対しても、簡単に単相ヒータの劣化・断線を検出することができる。すなわち、貫通型電流センサで電流を監視し、複数枚の前記単相ヒータの中から１枚ずつ単独でＯＮして、電流が適切か否かを判断し、それによって単相ヒータの劣化・断線を検出するようにする。このようにして、ヒータの劣化・断線が検出できるので、検出に要する電流センサは１個の貫通型電流センサだけで済み、コストが小さい。

本発明の第１の実施の形態に係る射出成形機のヒータ配線を示す配線図である。 本発明の第１の実施の形態に係る射出成形機の作用を模式的に説明する図で、その（ア）は三相３線式における本実施の形態に係るヒータ配線と等価な配線図、その（イ）は三相３線式における従来のヒータ配線の配線図、その（ウ）は三相４線式における本実施の形態に係るヒータ配線と等価な配線図、その（エ）は三相４線式における従来のヒータ配線の配線図である。 本発明の第２の実施の形態に係る射出成形機のヒータ配線を示す配線図である。 ＰＷＭ制御される複数枚のヒータのＯＮ／ＯＦＦ状態を示すグラフである。 本発明の第３の実施の形態に係る射出成形機のヒータ配線を示す図で、その（ア）、（イ）はヒータ配線に介装されている切換手段である端子盤を模式的に示す図で、その（ウ）はヒータ配線を示す配線図である。

以下、本実施の形態について説明する。本実施の形態に係る射出成形機も、従来の射出成形機と同様に加熱シリンダには複数枚のヒータが設けられている。これらのヒータは単相ヒータからなり、三相交流電源からの任意の２本の電線から電力が供給されるようになっている。三相交流電源にはＲ相、Ｓ相、Ｔ相がΔ結線されている三相３線式の給電方式の電源もあれば、Ｙ結線されたＲ相、Ｓ相、Ｙ相と中性点のＮ相からなる三相４線式の給電方式の電源もある。本実施の形態に係る射出成形機は、ヒータが接続される配線、あるいは電線に特徴があり、これによっていずれの方式の三相交流電源についても容易に対応できるようになっている。

最初に第１の実施の形態について説明する。第１の実施の形態に係る射出成形機の、ヒータ２ａ、２ｂ、…に電力を供給する複数の電線は、図１に示されているように第１、２の群に分けられている。すなわち第１の電線群３と第２の電線群４である。第１の電線群３は、Ｒ線、Ｓ線、Ｔ線の３本の電線からなり、これらは三相交流電源１のＲ相、Ｓ相、Ｔ相にそれぞれ直接接続されている。同様に第２の電線群４も、ｒ線、ｓ線、ｔ線の３本の電線からなるが、これらは直接三相交流電源１に接続されてはいない。これらのｒ線、ｓ線、ｔ線の３本の電線は、第１の電磁スイッチ６を介して、それぞれ第１の電線群３のＲ線、Ｓ線、Ｔ線に接続されている。あるいは第２の電線群４のｒ線、ｓ線、ｔ線の３本の電線は、第１の電磁スイッチ６を介して三相交流電源１のＲ相、Ｓ相、Ｔ相にそれぞれ接続されているとも言える。さらに第２の電線群４の３本の電線は、第２の電磁スイッチ７を介して、１本のＮ線に接続されるようにもなっている。このＮ線は、三相交流電源１が三相４線式のときのＮ相に接続される線になっている。後で説明するが、三相交流電源１が三相３線式の場合には第１の電磁スイッチ６をＯＮにすると共に第２の電磁スイッチ７をＯＦＦにし、三相４線式の場合には第１の電磁スイッチ６をＯＦＦにすると共に第２の電磁スイッチ７をＯＮにして対応することになる。

第１の実施の形態に係る射出成形機においては、ヒータ２ａ、２ｂ、…における合計電力が計算できるように、第１〜３の電圧計９ａ、９ｂ、９ｃと、第１〜３の電流計１０ａ、１０ｂ、１０ｃが三相交流電源１の近傍において所定のルールに従って設けられている。同様にヒータ２ａ、２ｂ、…についても所定のルールに従って各電線に接続されている。まず、第１〜３の電圧計９ａは、いずれも一方の端子が第１の電線群３に、そして他方の端子が第２の電線群４に接続されている。具体的には第１の電圧計９ａはＲ線とｓ線に、第２の電圧計９ｂはＳ線とｔ線に、そして第３の電圧計９ｃはＴ線とｒ線に、それぞれ接続されている。従って、三相交流電源１が三相３線式の場合には、第１の電磁スイッチ６がＯＮになるので各線間の線間電圧が測定されることになり、三相４線式の場合には第２の電磁スイッチ７がＯＮになるので各線の相電圧が測定されることになる。次いで第１〜３の電流計１０ａ、１０ｂ、１０ｃは、第１の電線群３のＲ線、Ｓ線、Ｔ線のそれぞれに設けられている。これらによって、各相の相電流あるいは線電流が測定できることになる。

複数枚のヒータ２ａ、２ｂ、…は、いずれも一方の端子は第１の電線群３のいずれかの線に、そして他方の端子は第２の電線群４のいずれかの線に接続されているが、第１の実施の形態においてはさらに次のルールに従って接続されている。すなわち、一方の端子がＲ線に接続されている場合には他方の端子はｓ線に、Ｓ線に接続されている場合にはｔ線に、Ｔ線に接続されている場合にはｒ線にそれぞれ接続されるようになっている。つまり、どのヒータ２ａ、２ｂ、…も、第１〜３の電圧計９ａ、９ｂ、９ｃのそれぞれが接続されている線の組み合わせ、つまりＲ線とｓ線、Ｓ線とｔ線、Ｔ線とｒ線の組み合わせのいずれかと同じになるように接続されている。これによって、ヒータの合計電力が容易に計算できるようになっている。なお図１には、ヒータ２ａ、２ｂ、…は３枚しか示されていないが、実際には４枚以上のヒータが設けられており、上記のルールに従って接続されている。それぞれのヒータ２ａ、２ｂ、…は、スイッチ１２ａ、１２ｂ、…が設けられ、図に示されていないコントローラからＰＷＭ制御によってＯＮ／ＯＦＦされるようになっている。

第１の実施の形態について作用を説明する。本実施の形態に係る射出成形機は、三相交流電源１が三相３線式であっても三相４線式であっても容易に対応できる。三相３線式の場合には、第１の電磁スイッチ６をＯＮすると共に第２の電磁スイッチ７をＯＦＦする。そうすると、第２の電線群４のｒ線、ｓ線、ｔ線は、いずれも第１の電線群３のＲ線、Ｓ線、Ｔ線に接続されることになる。従来周知のようにＰＷＭ制御によってスイッチ１２ａ、１２ｂ、…をＯＮ／ＯＦＦすると、各ヒータ２ａ、２ｂ、…に電流が供給されることになる。各ヒータ２ａ、２ｂ、…の接続状態を模式的に示すと、図２の（ア）のようになる。第１〜３の電圧計９ａ、９ｂ、９ｃによって、Ｒ線−ｓ線間、Ｓ線−ｔ線間、Ｔ線−ｒ線間の線間電圧Ｖｒｓ、Ｖｓｔ、Ｖｔｒが測定され、そして第１〜３の電流計１０ａ、１０ｂ、１０ｃによってＲ線、Ｓ線、Ｔ線の線電流Ｉｒ、Ｉｓ、Ｉｔが測定される。本実施の形態においては、線間電圧＝相電圧、線電流＝相電流、となるので、次式によってヒータ合計電力を計算することができる。
ヒータ合計電力Ｗ＝Ｖｒｓ×Ｉｒ＋Ｖｓｔ×Ｉｓ＋Ｖｔｒ×Ｉｔ （１式）
なお参考として、従来の三相３線式の電線、つまり３本の電線にヒータ２ａ、２ｂ、…が接続された場合の接続状態を図２の（イ）に示す。従来のように接続する場合には、相電流の測定が困難であり、このような１式による電力の計算は難しい。

第１の実施の形態において、三相４線式の三相交流電源１に接続する場合には、第１の電磁スイッチ６をＯＦＦすると共に第２の電磁スイッチ７をＯＮする。そうすると第２の電線群４のｒ線、ｓ線、ｔ線は、中立点つまりＮ相に接続されることになる。従来周知のようにＰＷＭ制御によってスイッチ１２ａ、１２ｂ、…をＯＮ／ＯＦＦすると、各ヒータ２ａ、２ｂ、…に電流が供給される。各ヒータ２ａ、２ｂ、…の接続状態を模式的に示すと、図２の（ウ）のようになる。第１〜３の電圧計９ａ、９ｂ、９ｃによって、Ｒ線、Ｓ線、Ｔ線の相電圧Ｖｒ、Ｖｓ、Ｖｔが測定され、そして第１〜３の電流計１０ａ、１０ｂ、１０ｃによってＲ線、Ｓ線、Ｔ線の線電流Ｉｒ、Ｉｓ、Ｉｔが測定される。本実施の形態によると、線電流＝相電流となるので、これらより次式によってヒータ合計電力を計算することができる。
ヒータ合計電力Ｗ＝Ｖｒ×Ｉｒ＋Ｖｓ×Ｉｓ＋Ｖｔ×Ｉｔ （２式）
ところで相電圧Ｖｒ、Ｖｓ、Ｖｔは、三相３線式における線間電圧Ｖｒｓ、Ｖｓｔ、Ｖｔｒと同様に第１〜３の電圧計９ａ、９ｂ、９ｃによって測定されるので、２式は実質的に１式と同じである。つまり、第１の実施の形態においては、三相３線式であっても三相４線式であってもヒータの合計電力を同じ計算方法で計算することができる。なお、参考として従来の三相４線式の電線、つまり４本の電線にヒータ２ａ、２ｂ、…が接続された場合の接続状態を図２の（エ）に示す。

次に図３によって本発明の第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態において、第１の実施の形態に係る射出成形機と同様の部材については同じ符号が付されている。図３から明らかなように、第２の実施の形態に係る射出成形機も、三相交流電源１のＲ相、Ｓ相、Ｔ相に接続されたＲ線、Ｓ線、Ｔ線からなる第１の電線群３が設けられ、そして三相交流電源１に対して第１の電磁スイッチ６を介して接続されたｒ線、ｓ線、ｔ線からなる第２の電線群４が設けられている。この第２の電線群４も、第２の電磁スイッチ７を介してＮ相に接続されるようになっている。第２の実施の形態においても各ヒータ２ａ、２ｂ、…については、一方の端子は第１の電線群３のいずれかに接続され、他方の端子は第２の電線群４のいずれかに接続されている。しかしながら、この実施の形態においてはそれぞれのヒータが接続される線の組は、Ｒ線とｓ線、Ｓ線とｔ線、Ｔ線とｒ線の組み合わせに限定されなくてもよい。つまり所定のヒータがＲ線とｓ線に接続され、他のヒータがＲ線とｔ線に接続されていてもよい。この実施の形態においては、ヒータの合計電力を三相３線式と三相４線式とで同じ計算式で計算できるようにすることを目的としてないからである。第２の実施の形態においては、第２の電線群４には１個の貫通型電流センサ１４が設けられている。貫通型電流センサは磁界の変化を検出する１個のコイルを備え、該コイル内を貫通している電線を流れる電流を検出するようになっている。貫通型電流センサ１４は、三相交流電源１の近傍の第２の電線群４に設けられ、ｒ線、ｓ線、ｔ線の全てがコイルを貫通している。

第２の実施の形態について作用を説明する。第２の実施の形態に係る射出成形機は、１個の貫通型電流センサ１４のみによって、全てのヒータ２ａ、２ｂ、…について劣化・断線を検出することができる。三相交流電源１が三相３線式の場合には、第１の電磁スイッチ６をＯＮすると共に第２の電磁スイッチ７をＯＦＦする。このようにすると従来周知のようにＰＷＭ制御によってヒータ２ａ、２ｂ、…をＯＮ／ＯＦＦできる。ところで第２の実施の形態において、ヒータの劣化・断線の検査は次のようにする。ＰＷＭ制御を一時的に停止し、ヒータ２ａ、２ｂ、…から１枚の検査対象のヒータを選択し、検査対象のヒータだけＯＮして他のヒータはＯＦＦする。貫通型電流センサ１４では検査対象のヒータの電流が検出される。それぞれのヒータ２ａ、２ｂ、…に対しては、正常な電流の範囲があり、この範囲は予め図に示されていないコントローラに定義されている。検査対象のヒータの電流が正常な範囲を逸脱していたらヒータは劣化している、あるいは断線していると判断する。１枚のヒータについて検査が完了したら、他の１枚のヒータを選択して検査対象とし、同様の検査を実施する。順次ヒータを選択して全てのヒータについて検査する。なお、ＰＷＭ制御を実施中であってもヒータの劣化・断線を検査することができる。図４のグラフにはヒータ２ａ、２ｂ、…、２ｆをＰＷＭ制御している状態が示されているが、ＰＷＭの制御周期においては、必ず１枚のヒータだけがＯＮになるタイミングが存在する。この例では、ヒータ２ｃが符号１６のタイミングにおいて単独でＯＮになっている。このタイミングで貫通型電流センサ１４で検出される電流はヒータ２ｃの電流のみになる。検出される電流が適正か否かを判断すればヒータ２ｃについて劣化・断線を検査できる。ＰＷＭ制御を続けていると他のヒータについても単独でＯＮされる状態が発生する。そのタイミングでそのヒータについて劣化・断線を検査すればよい。

第２の実施の形態について、三相交流電源１が三相４線式の場合には、第１の電磁スイッチ６をＯＦＦすると共に第２の電磁スイッチ７をＯＮする。このときも従来周知のようにＰＷＭ制御によってヒータ２ａ、２ｂ、…をＯＮ／ＯＦＦできる。また、各ヒータの劣化・断線の検査は三相３線式に接続しているときと同様に、１枚ずつ検査対象のヒータを選択し、そのヒータのみＯＮして貫通型電流センサ１４で電流を検出し、電流が正常な範囲にあるか否かによって判定することができる。

本発明の実施の形態に係る射出成形機は、第１の電線群３と第２の電線群４が設けられ、各ヒータ２ａ、２ｂ、…が第１の電線群３と第２の電線群４のそれぞれに接続されている点に特徴がある。そして第２の電線群４のｒ線、ｓ線、ｔ線が、所定の切換手段によって、三相交流電源１のＲ相、Ｓ相、Ｔ相に接続されたり、あるいはＮ相に接続されたり、選択的に接続状態が切換えられる点に特徴がある。前記した第１、２の実施の形態においては、切換手段は第１、２の電磁スイッチ６、７から構成されている。しかしながら、切換手段は他によっても実施できる。図５には、他の切換手段である端子盤１８が示されている。この端子盤１８は、三相交流電源１側に設けられている電源側端子盤１９と、ヒータ側に設けられているヒータ側端子盤２０とから構成されている。三相３線式に接続する場合には、図５の（ア）における点線のように端子間を接続する。そうするとｓ線、ｒ線、ｔ線は、三相交流電源１のＲ相、Ｓ相、Ｔ相に接続される。一方、三相４線式に接続する場合には、図５の（イ）における点線のように端子間を接続する。そうするとｓ線、ｒ線、ｔ線はいずれもＮ相に接続されることになる。端子盤１８の切換えによって接続状態が変わる様子が、図５の（ウ）に示されている。

１ 三相交流電源
２ａ、２ｂ、２ｃ、… ヒータ
３ 第１の電線群
４ 第２の電線群
６ 第１の電磁スイッチ
７ 第２の電磁スイッチ
９ａ、９ｂ、９ｃ 第１〜３の電圧計
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ 第１〜３の電流計
１４ 貫通型電流センサ
１８ 端子盤
Ｒ、Ｓ、Ｔ Ｒ線、Ｓ線、Ｔ線
ｒ、ｓ、ｔ ｒ線、ｓ線、ｔ線

Claims (4)

1. 三相交流電源として三相３線式と三相４線式が選択可能な射出成形機であって、前記射出成形機はＲ線、Ｓ線、Ｔ線からなる第１の電線群とｒ線、ｓ線、ｔ線からなる第２の電線群とを備え、
   前記第１の電線群は、前記三相交流電源のＲ相、Ｓ相、Ｔ相のそれぞれに接続され、
   前記第２の電線群は、所定の切換手段を介して前記三相交流電源に接続され、第１の切換を行うとｒ線、ｓ線、ｔ線はそれぞれ前記三相交流電源のＲ相、Ｓ相、Ｔ相に接続され、第２の切換を行うとｒ線、ｓ線、ｔ線は全てＮ相に接続されるようになっており、
   加熱シリンダの複数枚の単相ヒータは、それぞれ一方の端子は前記第１の電線群のいずれかの電線に接続されると共に他方の端子は前記第２の電線群のいずれかの電線に接続されていることを特徴とする射出成形機。
2. 請求項１に記載の射出成形機において、前記単相ヒータはそれぞれ、Ｒ線とｓ線、Ｓ線とｔ線、Ｔ線とｒ線、のいずれかの組み合わせから接続され、
   第１〜３の電圧計がＲ線とｓ線間、Ｓ線とｔ線間、Ｔ線とｒ線間のそれぞれに設けられていると共に、第１〜３の電流計がＲ線、Ｓ線、Ｔ線のそれぞれに設けられていることを特徴とする射出成形機。
3. 請求項１に記載の射出成形機において、前記第２の電線群には、前記切換手段近傍においてｒ線、ｓ線、ｔ線の全ての線が貫通される１個の貫通型電流センサが設けられていることを特徴とする射出成形機。
4. 請求項３に記載の射出成形機において、前記貫通型電流センサで電流を監視し、複数枚の前記単相ヒータの中から１枚ずつ単独でＯＮして、電流が適切か否かを判断し、それによって単相ヒータの劣化・断線を検出することを特徴とするヒータの劣化・断線検出方法。

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