JP2017149124A

JP2017149124A - 射出成形機

Info

Publication number: JP2017149124A
Application number: JP2016036375A
Authority: JP
Inventors: 宮武　勤; Tsutomu Miyatake; 勤宮武; 秀夫福村; Hideo Fukumura
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2016-02-26
Filing date: 2016-02-26
Publication date: 2017-08-31
Anticipated expiration: 2036-02-26
Also published as: EP3210745B1; CN107127926A; JP6700067B2; EP3210745A1

Abstract

【課題】ねじ軸の破損前にねじ軸の異常を精度良く検出できる、射出成形機の提供。
【解決手段】ねじ軸と該ねじ軸に螺合するねじナットとを含み、回転モータの回転運動を可動部材の直線運動に変換する運動変換機構と、前記ねじ軸の撓みを検出する検査装置とを有する、射出成形機。
【選択図】図３

Description

本発明は、射出成形機に関する。

特許文献１に記載の射出成形機は、突き出し用サーボモータの回転運動をエジェクタプレートの直線運動に変換するボールねじを有し、エジェクタプレートの傾きを検出することで、エジェクタプレートの異常やボールねじの異常を検出する。

特開２０１５−１３１４６８号公報

射出成形機は、回転モータの回転運動を可動部材の直線運動に変換する運動変換機構を有する。運動変換機構は、ねじ軸と、ねじ軸に螺合するねじナットとを含む。ねじ軸と、ねじナットとの間には、ボールまたはローラが介在してよい。

従来、ねじ軸が負荷によって破損することがあった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、ねじ軸の破損前にねじ軸の異常を精度良く検出できる、射出成形機の提供を主な目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の一態様によれば、
ねじ軸と該ねじ軸に螺合するねじナットとを含み、回転モータの回転運動を可動部材の直線運動に変換する運動変換機構と、
前記ねじ軸の撓みを検出する検査装置とを有する、射出成形機が提供される。

本発明の一態様によれば、ねじ軸の破損前にねじ軸の異常を精度良く検出できる、射出成形機が提供される。

一実施形態による射出成形機の型開完了時の状態を示す図である。一実施形態による射出成形機の型締時の状態を示す図である。図２の一部を拡大して示す図である。一実施形態による運動変換機構の芯出し時の検査装置の状態を示す断面図であって、図５のIV−IV線に沿った断面図である。一実施形態による運動変換機構の芯出し時の検査装置の状態を示す断面図であって、図４のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明するが、各図面において、同一の又は対応する構成については同一の又は対応する符号を付して説明を省略する。

図１は、一実施形態による射出成形機の型開完了時の状態を示す図である。図２は、一実施形態による射出成形機の型締時の状態を示す図である。

射出成形機は、例えば図１および図２に示すように、フレームＦｒと、型締装置１０と、射出装置４０と、エジェクタ装置５０と、検査装置６０と、制御装置９０と、入力装置９５と、出力装置９６とを有する。

先ず、型締装置１０、およびエジェクタ装置５０について説明する。型締装置１０などの説明では、型閉時の可動プラテン１３の移動方向（図１および図２中右方向）を前方とし、型開時の可動プラテン１３の移動方向（図１および図２中左方向）を後方として説明する。

型締装置１０は、金型装置３０の型閉、型締、型開を行う。型締装置１０は、固定プラテン１２、可動プラテン１３、サポートプラテン１５、タイバー１６、トグル機構２０、型締モータ２１および運動変換機構２５を有する。

固定プラテン１２は、フレームＦｒに対し固定される。固定プラテン１２における可動プラテン１３との対向面に固定金型３２が取り付けられる。

可動プラテン１３は、フレームＦｒ上に敷設されるガイド（例えばガイドレール）１７に沿って移動自在とされ、固定プラテン１２に対し進退自在とされる。可動プラテン１３における固定プラテン１２との対向面に可動金型３３が取り付けられる。

固定プラテン１２に対し可動プラテン１３を進退させることにより、型閉、型締、型開が行われる。固定金型３２と可動金型３３とで金型装置３０が構成される。

サポートプラテン１５は、固定プラテン１２と間隔をおいて連結され、フレームＦｒ上に型開閉方向に移動自在に載置される。尚、サポートプラテン１５は、フレームＦｒ上に敷設されるガイドに沿って移動自在とされてもよい。サポートプラテン１５のガイドは、可動プラテン１３のガイド１７と共通のものでもよい。

尚、本実施形態では、固定プラテン１２がフレームＦｒに対し固定され、サポートプラテン１５がフレームＦｒに対し型開閉方向に移動自在とされるが、サポートプラテン１５がフレームＦｒに対し固定され、固定プラテン１２がフレームＦｒに対し型開閉方向に移動自在とされてもよい。

タイバー１６は、固定プラテン１２とサポートプラテン１５とを間隔をおいて連結する。タイバー１６は、複数本用いられてよい。各タイバー１６は、型開閉方向に平行とされ、型締力に応じて伸びる。少なくとも１本のタイバー１６には型締力検出器１８が設けられる。型締力検出器１８は、タイバー１６の歪みを検出することによって型締力を検出し、検出結果を示す信号を制御装置９０に送る。

尚、型締力検出器１８は、歪みゲージ式に限定されず、圧電式、容量式、油圧式、電磁式などでもよく、その取り付け位置もタイバー１６に限定されない。

トグル機構２０は、固定プラテン１２に対し可動プラテン１３を移動させる。トグル機構２０は、可動プラテン１３とサポートプラテン１５との間に配設される。トグル機構２０は、クロスヘッド２０ａ、一対のリンク群などで構成される。各リンク群は、ピンなどで屈伸自在に連結される複数のリンク２０ｂ、２０ｃを有する。一方のリンク２０ｂは可動プラテン１３に揺動自在に取付けられ、他方のリンク２０ｃはサポートプラテン１５に揺動自在に取付けられる。クロスヘッド２０ａを進退させると、複数のリンク２０ｂ、２０ｃが屈伸し、サポートプラテン１５に対し可動プラテン１３が進退する。

型締モータ２１は、サポートプラテン１５に取付けられており、トグル機構２０を作動させる。型締モータ２１は、クロスヘッド２０ａを進退させることにより、リンク２０ｂ、２０ｃを屈伸させ、可動プラテン１３を進退させる。

運動変換機構２５は、型締モータ２１の回転運動を直線運動に変換してクロスヘッド２０ａに伝達する。運動変換機構２５は、ねじ軸２６（図３参照）と、ねじ軸２６に螺合するねじナット２７（図３参照）とを含む。ねじ軸２６と、ねじナット２７との間には、ボールまたはローラが介在してよい。

型締装置１０の動作は、制御装置９０によって制御される。制御装置９０は、型閉工程、型締工程、型開工程などを制御する。

型閉工程では、型締モータ２１を駆動してクロスヘッド２０ａを設定速度で前進させることにより、可動プラテン１３を前進させ、可動金型３３を固定金型３２に接触させる。クロスヘッド２０ａの位置や速度は、例えば型締モータ２１のエンコーダ２１ａなどにより検出される。その検出結果を示す信号が、制御装置９０に送られる。

型締工程では、型締モータ２１をさらに駆動してクロスヘッド２０ａを設定位置までさらに前進させることで型締力を生じさせる。型締時に可動金型３３と固定金型３２との間にキャビティ空間３４が形成され、キャビティ空間３４に液状の成形材料が充填される。充填された成形材料が固化されることで、成形品が得られる。キャビティ空間３４の数は複数でもよく、その場合、複数の成形品が同時に得られる。

型開工程では、型締モータ２１を駆動してクロスヘッド２０ａを設定速度で後退させることにより、可動プラテン１３を後退させ、可動金型３３を固定金型３２から離間させる。

尚、本実施形態の型締装置１０は、型開閉方向が水平方向の横型であるが、型開閉方向が鉛直方向の竪型でもよい。

エジェクタ装置５０は、金型装置３０から成形品を突き出す。エジェクタ装置５０は、エジェクタモータ５１、運動変換機構５２、およびエジェクタロッド５３を有する。

エジェクタモータ５１は、可動プラテン１３に取り付けられる。エジェクタモータ５１は、運動変換機構５２に直結されるが、ベルトやプーリなどを介して運動変換機構５２に連結されてもよい。

運動変換機構５２は、エジェクタモータ５１の回転運動をエジェクタロッド５３の直線運動に変換する。運動変換機構５２は、例えばねじ軸と、ねじ軸に螺合するねじナットとを含む。ねじ軸と、ねじナットとの間には、ボールまたはローラが介在してよい。

エジェクタロッド５３は、可動プラテン１３の貫通穴において進退自在とされる。エジェクタロッド５３の前端部は、可動金型３３内に進退自在に配設される可動部材３５と接触する。尚、エジェクタロッド５３は、可動部材３５に連結されてもよい。

エジェクタ装置５０の動作は、制御装置９０によって制御される。制御装置９０は、突出し工程などを制御する。

突出し工程では、エジェクタモータ５１を駆動してエジェクタロッド５３を前進させることにより、可動部材３５を前進させ、成形品を突き出す。その後、エジェクタモータ５１を駆動してエジェクタロッド５３を後退させ、可動部材３５を元の位置まで後退させる。エジェクタロッド５３の位置や速度は、例えばエジェクタモータ５１のエンコーダ５１ａにより検出される。その検出結果を示す信号が、制御装置９０に送られる。

次に、射出装置４０について説明する。射出装置４０の説明では、型締装置１０の説明と異なり、充填時のスクリュ４３の移動方向（図１および図２中左方向）を前方とし、計量時のスクリュ４３の移動方向（図１および図２中右方向）を後方として説明する。

射出装置４０は、フレームＦｒに対し進退自在なスライドベースＳｂに設置され、金型装置３０に対し進退自在とされる。射出装置４０は、金型装置３０にタッチされ、金型装置３０内に成形材料を充填する。

射出装置４０は、例えばシリンダ４１、ノズル４２、スクリュ４３、計量モータ４５、射出モータ４６、圧力検出器４７、加熱器４８、および温度検出器４９を有する。

シリンダ４１は、供給口４１ａから内部に供給された成形材料を加熱する。供給口４１ａはシリンダ４１の後部に形成される。シリンダ４１の外周には、バンドヒータなどの加熱器４８と温度検出器４９とが設けられる。

シリンダ４１は、シリンダ４１の軸方向（図１および図２中左右方向）に複数のゾーンに区分される。各ゾーンに加熱器４８と温度検出器４９とが設けられる。ゾーン毎に、温度検出器４９の実測温度が設定温度になるように、制御装置９０が加熱器４８を制御する。

ノズル４２は、シリンダ４１の前端部に設けられ、金型装置３０に対し押し付けられる。ノズル４２の外周には、加熱器４８と温度検出器４９とが設けられる。ノズル４２の実測温度が設定温度になるように、制御装置９０が加熱器４８を制御する。

スクリュ４３は、シリンダ４１内において回転自在に且つ進退自在に配設される。

計量モータ４５は、スクリュ４３を回転させることにより、スクリュ４３の螺旋状の溝に沿って成形材料を前方に送る。成形材料は、前方に送られながら、シリンダ４１からの熱によって徐々に溶融される。液状の成形材料がスクリュ４３の前方に送られシリンダ４１の前部に蓄積されるにつれ、スクリュ４３が後退させられる。

射出モータ４６は、スクリュ４３を進退させる。射出モータ４６は、スクリュ４３を前進させることにより、スクリュ４３の前方に蓄積された液状の成形材料をシリンダ４１から射出し金型装置３０内に充填させる。その後、射出モータ４６は、スクリュ４３を前方に押し、金型装置３０内の成形材料に圧力をかける。冷却収縮による不足分の成形材料が補充できる。射出モータ４６とスクリュ４３との間には、射出モータ４６の回転運動をスクリュ４３の直線運動に変換する運動変換機構が設けられる。この運動変換機構は、ねじ軸と、ねじ軸に螺合するねじナットとを含む。ねじ軸と、ねじナットとの間には、ボールまたはローラが介在してよい。

圧力検出器４７は、例えば射出モータ４６とスクリュ４３との間に配設され、スクリュ４３が成形材料から受ける圧力、スクリュ４３に対する背圧などを検出する。スクリュ４３が成形材料から受ける圧力は、スクリュ４３から成形材料に作用する圧力に対応する。圧力検出器４７は、その検出結果を示す信号を制御装置９０に送る。

射出装置４０の動作は、制御装置９０によって制御される。制御装置９０は、充填工程、保圧工程、計量工程などを制御する。

充填工程では、射出モータ４６を駆動してスクリュ４３を設定速度で前進させ、スクリュ４３の前方に蓄積された液状の成形材料を金型装置３０内に充填させる。スクリュ４３の位置や速度は、例えば射出モータ４６のエンコーダ４６ａにより検出される。その検出結果を示す信号が制御装置９０に送られる。スクリュ４３の位置が設定位置に達すると、充填工程から保圧工程への切替（所謂、Ｖ／Ｐ切替）が行われる。スクリュ４３の設定速度は、スクリュ４３の位置や時間などに応じて変更されてよい。

尚、充填工程においてスクリュ４３の位置が設定位置に達した後、その設定位置にスクリュ４３を一時停止させ、その後にＶ／Ｐ切替が行われてもよい。Ｖ／Ｐ切替の直前において、スクリュ４３の停止の代わりに、スクリュ４３の微速前進または微速後退が行われてもよい。

保圧工程では、射出モータ４６を駆動してスクリュ４３を設定圧力で前方に押し、金型装置３０内の成形材料に圧力をかける。冷却収縮による不足分の成形材料が補充できる。成形材料の圧力は、例えば圧力検出器４７により検出される。その検出結果を示す信号が制御装置９０に送られる。

保圧工程では金型装置３０内の成形材料が徐々に冷却され、保圧工程完了時にはキャビティ空間３４の入口が固化した成形材料で塞がれる。この状態はゲートシールと呼ばれ、キャビティ空間３４からの成形材料の逆流が防止される。保圧工程後、冷却工程が開始される。冷却工程では、キャビティ空間３４内の成形材料の固化が行われる。成形サイクルの短縮のため、冷却工程中に計量工程が行われてよい。

計量工程では、計量モータ４５を駆動してスクリュ４３を設定回転数で回転させ、スクリュ４３の螺旋状の溝に沿って成形材料を前方に送る。これに伴い、成形材料が徐々に溶融される。液状の成形材料がスクリュ４３の前方に送られシリンダ４１の前部に蓄積されるにつれ、スクリュ４３が後退させられる。スクリュ４３の回転数は、例えば計量モータ４５のエンコーダ４５ａにより検出される。その検出結果を示す信号が制御装置９０に送られる。

計量工程では、スクリュ４３の急激な後退を制限すべく、射出モータ４６を駆動してスクリュ４３に対して設定背圧を加えてよい。スクリュ４３に対する背圧は、例えば圧力検出器４７により検出される。その検出結果を示す信号が制御装置９０に送られる。スクリュ４３が設定位置まで後退し、スクリュ４３の前方に所定量の成形材料が蓄積されると、計量工程が終了する。

尚、本実施形態の射出装置４０は、インライン・スクリュ方式であるが、プリプラ方式でもよい。プリプラ方式の射出装置は、可塑化シリンダ内で溶融された成形材料を射出シリンダに供給し、射出シリンダから金型装置内に成形材料を射出する。可塑化シリンダ内にはスクリュが回転自在にまたは回転自在に且つ進退自在に配設され、射出シリンダ内にはプランジャが進退自在に配設される。

制御装置９０は、図１や図２に示すようにＣＰＵ（Central Processing Unit）９１と、メモリなどの記憶媒体９２と、入力インターフェイス９３と、出力インターフェイス９４とを有する。制御装置９０は、記憶媒体９２に記憶されたプログラムをＣＰＵ９１に実行させることにより、各種の制御を行う。また、制御装置９０は、入力インターフェイス９３で外部からの信号を受信し、出力インターフェイス９４で外部に信号を送信する。

入力装置９５は、ユーザの入力操作を受け付け、ユーザの入力操作に応じた操作信号を制御装置９０に送信する。入力装置９５としては、例えばタッチパネルが用いられる。タッチパネルは、後述の出力装置９６を兼ねる。

出力装置９６は、制御装置９０による制御下で、入力装置９５の入力操作に応じた操作画面を表示する。操作画面は、複数用意され、切り替えて表示されたり、重ねて表示されたりする。

ユーザは、出力装置９６で表示される操作画面を見ながら、入力装置９５を操作することにより各種の設定を行う。設定は、記憶媒体９２に記憶され、必要に応じて読み出される。

ところで、型締装置１０や射出装置４０、エジェクタ装置５０などは、回転モータの回転運動を可動部材の直線運動に変換する運動変換機構を有する。運動変換機構は、ねじ軸と、ねじ軸に螺合するねじナットとを含む。以下の説明では、検査装置６０は、型締装置１０の運動変換機構２５の検査に用いられるが、射出装置４０の運動変換機構の検査、エジェクタ装置５０の運動変換機構５２の検査にも使用可能である。以下の説明では、型締モータ２１が特許請求の範囲に記載の回転モータに対応する。

図３は、図２の一部を拡大して示す図である。図４は、一実施形態による運動変換機構の芯出し時の検査装置の状態を示す断面図であって、図５のIV−IV線に沿った断面図である。図５は、一実施形態による運動変換機構の芯出し時の検査装置の状態を示す断面図であって、図４のV−V線に沿った断面図である。図３〜図５において、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸は互いに垂直とされる。Ｚ軸は、運動変換機構２５の芯出し時に鉛直とされ、運動変換機構２５のサポートプラテン１５への取付時に水平とされる。

図３に示すように、運動変換機構２５は、ねじ軸２６と、ねじ軸２６に螺合するねじナット２７とを有する。ねじナット２７は、サポートプラテン１５に対し回転自在に支持されており、型締モータ２１の出力軸２２と共に回転する。型締モータ２１の出力軸２２は円筒状に形成され、内部にねじ軸２６の一端部が挿入されている。ねじ軸２６の他端部は、クロスヘッド２０ａに固定されている。型締モータ２１を駆動してその出力軸２２を回転させると、ねじナット２７が回転し、ねじ軸２６が進退することで、クロスヘッド２０ａが進退する。

尚、ねじ軸２６とねじナット２７の配置は、上記配置に限定されない。ねじ軸２６とねじナット２７の配置としては、上記配置の他に、例えば、下記（１）の配置や下記（２）の配置が挙げられる。

（１）ねじナット２７がサポートプラテン１５に対し固定されており、ねじ軸２６の一端部が型締モータ２１の出力軸２２にスプライン結合されており、ねじ軸２６の他端部がクロスヘッド２０ａに保持される軸受に回転自在に支持されていてもよい。この場合、型締モータ２１を駆動してその出力軸２２を回転させると、ねじ軸２６が回転しながら進退することで、クロスヘッド２０ａが進退する。

（２）ねじ軸２６の一端部が型締モータ２１の出力軸２２に対しボルトなどで固定されており、ねじ軸２６の他端部がねじナット２７に螺合しており、ねじナット２７がクロスヘッド２０ａに取付けられていてもよい。この場合、型締モータ２１を駆動してその出力軸２２を回転させると、ねじ軸２６が回転し、ねじナット２７が進退することで、クロスヘッド２０ａが進退する。

ねじ軸２６とねじナット２７の芯出し（以下、単に「芯出し」とも呼ぶ）は、図４および図５に示すように、ねじ軸２６とねじナット２７とを螺合させ、それらの中心線を鉛直に立てて行われる。重力による影響を排除できる。

芯出しは、検査装置６０を運動変換機構２５に取付けた状態で行われる。検査装置６０は、芯出し完了時に、運動変換機構２５のデータを取得する。芯出し完了時に取得したデータが、ねじ軸２６に撓みがない時のデータとして用いられる。

芯出し後、運動変換機構２５や検査装置６０は、図３に示すようにサポートプラテン１５に取付けられる。

検査装置６０は、サポートプラテン１５への取付後に、ねじ軸２６の撓みを検出する。その検出は、型締モータ２１の駆動時に行われてよく、型締時に行われてよい。型締力によるねじ軸２６の撓みは、例えばトグル機構２０の一対のリンク群のバランスの崩れ、潤滑剤の不足などによって生じる。ねじ軸２６の撓みが大きいほどねじ軸２６の劣化が進みやすく、ねじ軸２６の劣化が進むほどねじ軸２６の撓みが大きくなる。そのため、ねじ軸２６の撓みを検出することで、ねじ軸２６の異常を精度良く検出できる。ねじ軸２６の撓みの検出は、定期的に行われてよい。

検査装置６０は、ねじ軸２６の軸方向に離れた２つの部分の相対的な傾きを検出することで、ねじ軸２６の撓みを検出する。２つの部分の離間距離は一定であるので、２つの部分の相対的な傾きは、ねじ軸２６の撓みを表す。２つの部分の相対的な傾きが大きいほど、ねじ軸２６の撓みが大きい。ねじ軸２６の撓みの大きさは、２つの部分の相対的な傾き、および２つの部分の離間距離から求めることができる。

検査装置６０は、ねじ軸２６のねじナット２７から離れた所定部分（例えばねじ軸２６の前端部分）と、ねじナット２７との相対的な傾きを検出することで、ねじ軸２６の撓みを検出する。例えば、検査装置６０は、ねじ軸２６の前端から前方に延びる延長軸２８と、ねじナット２７との相対的な傾きを検出することで、ねじ軸２６の撓みを検出する。延長軸２８は、ねじ軸２６の前端部分に分離可能に取付けられている。

検査装置６０は、図３に示すように、例えば、軸傾斜検出器６１と、ナット傾斜検出器６４と、接続フレーム６７と、ずれ検出器６８とを含む。検査装置６０は、図３に示すようにサポートプラテン１５によって片持ち支持されている。

軸傾斜検出器６１は、ねじ軸２６の延長軸２８の基準線に対する傾斜を検出する。基準線としては、例えば芯出し時のねじ軸２６の中心線が用いられる。軸傾斜検出器６１は、複数の軸変位検出センサ６２と、複数の軸変位検出センサ６２を支持する支持フレーム６３とを有する。

軸変位検出センサ６２は、支持フレーム６３に対するねじ軸２６の延長軸２８の変位を検出する。延長軸２８は、変位を検出しやすいように、ねじ軸２６とは異なり、円柱状または円筒状に形成されてよく、外周にねじ溝を有しなくてよい。

軸変位検出センサ６２としては、特に限定されないが、例えば透過型のレーザ変位センサが用いられる。この軸変位検出センサ６２は、投光器６２ａと、受光器６２ｂとを含む。延長軸２８が投光器６２ａからの光を遮ることで、受光器６２ｂが受光する光に影が形成される。影の大きさや位置から、延長軸２８の変位が検出できる。透過型のレーザ変位センサは、反射型のレーザ変位センサとは異なり、延長軸２８の表面粗さや反射率の影響を受けないので、延長軸２８の変位を精度良く検出できる。

軸傾斜検出器６１は、図４に示すようにＸ軸に対し垂直な同一平面上にＺ軸方向に間隔をおいて配設される複数の軸変位検出センサ６２によって、Ｙ軸周りの傾斜を検出する。また、軸傾斜検出器６１は、図５に示すようにＹ軸に対し垂直な同一平面上にＺ軸方向に間隔をおいて配設される複数の軸変位検出センサ６２によって、Ｘ軸周りの傾斜を検出する。

ナット傾斜検出器６４は、ねじナット２７の基準線に対する傾斜を検出する。基準線としては、例えば芯出し時のねじナット２７の中心線が用いられる。ナット傾斜検出器６４は、複数のナット変位検出センサ６５と、複数のナット変位検出センサ６５を支持する支持カバー６６とを有する。

支持カバー６６は、サポートプラテン１５に対しボルトなどで固定されており、ねじナット２７の軸受を保持する。ねじナット２７は、支持カバー６６の内部において回転自在とされる。

ナット変位検出センサ６５は、支持カバー６６に対するねじナット２７の変位を検出する。ナット変位検出センサ６５としては、特に限定されないが、例えば渦電流変位センサが用いられる。渦電流変位センサは、ねじナット２７の潤滑剤の影響を受けずに、ねじナット２７の変位を精度良く検出できる。

ナット傾斜検出器６４は、図４に示すようにＸ軸に対し垂直な同一平面上にＺ軸方向に間隔をおいて配設される複数のナット変位検出センサ６５によって、Ｘ軸周りの傾斜を検出する。また、ナット傾斜検出器６４は、図５に示すようにＹ軸に対し垂直な同一平面上にＺ軸方向に間隔をおいて配設される複数のナット変位検出センサ６５によって、Ｙ軸周りの傾斜を検出する。

接続フレーム６７は、軸傾斜検出器６１とナット傾斜検出器６４とをつなぐ。例えば、接続フレーム６７は、支持フレーム６３と支持カバー６６とをつなぐ。支持フレーム６３と、支持カバー６６と、接続フレーム６７とで、検査フレームが構成される。検査フレームは、サポートプラテン１５に片持ち支持される。

ずれ検出器６８は、接続フレーム６７の変形による軸傾斜検出器６１とナット傾斜検出器６４との相対的なずれを検出する。接続フレーム６７の変形は、例えば重力による撓みである。接続フレーム６７が重力で撓む場合、接続フレーム６７の先端に設けられる軸傾斜検出器６１と、ねじ軸２６との位置関係が変化する。この位置関係の変化による誤差を、ずれ検出器６８の検出結果に基づいて修正できる。

ずれ検出器６８は、接続フレーム６７の変形による軸傾斜検出器６１とナット傾斜検出器６４との相対的なずれの検出を、軸傾斜検出器６１およびナット傾斜検出器６４を用いたねじ軸２６の撓みの検出前に予め行ってよい。撓みの検出結果をずれ検出器６８の検出結果に基づいて補正でき、撓みの検出精度を向上できる。

ずれ検出器６８は、例えばカメラ６８ａと、ターゲット６８ｂとを含む。カメラ６８ａは、ターゲット６８ｂを撮像する。ターゲット６８ｂは、例えばガラス板上に形成される金属クロム膜のマークなどで構成される。カメラ６８ａはナット傾斜検出器６４（詳細には支持カバー６６）に固定され、ターゲット６８ｂは軸傾斜検出器６１（詳細には支持フレーム６３）に固定される。カメラ６８ａとターゲット６８ｂとの配置は逆でもよく、カメラ６８ａが軸傾斜検出器６１に固定され、ターゲット６８ｂがナット傾斜検出器６４に固定されてもよい。カメラ６８ａが撮像する画像中のターゲット６８ｂの位置や大きさから、接続フレーム６７の変形による軸傾斜検出器６１とナット傾斜検出器６４との相対的なずれが検出できる。

ずれ検出器６８は、光源６８ｃをさらに含んでもよい。光源６８ｃは、ターゲット６８ｂを基準としてカメラ６８ａとは反対側に配設され、ターゲット６８ｂを照らす。カメラ６８ａによって撮像される画像のコントラストが向上でき、ターゲット６８ｂの大きさや位置が精度良く検出できる。

また、ずれ検出器６８は、光拡散板６８ｄをさらに含んでもよい。光拡散板６８ｄは、光源６８ｃとターゲット６８ｂとの間に配設され、光源６８ｃからの光を拡散してターゲット６８ｂに当てる。ターゲット６８ｂに均等に光を当てることができる。光拡散板６８ｄは、例えばすりガラスなどで構成される。

検査装置６０は、ねじ軸２６の延長軸２８の基準線に対する傾斜と、ねじナット２７の基準線に対する傾斜とをそれぞれ検出し、それらの結果に基づいて延長軸２８とねじナット２７との相対的な傾きを検出することで、ねじ軸２６の撓みを検出する。ねじ軸２６の撓みの大きさは、延長軸２８とねじナット２７との相対的な傾き、および延長軸２８とねじナット２７との離間距離から求めることができる。

制御装置９０は、検査装置６０により検出されるねじ軸２６の撓みに基づいて、運動変換機構２５の劣化度を推定する推定装置の役割を果たす。ねじ軸２６の撓みと、運動変換機構２５の劣化度との関係は、耐久性試験などにより求められ、予め記憶媒体９２に記憶されたものを読み出して用いる。尚、推定装置は、制御装置９０とは別に設けられてもよい。

制御装置９０は、検査装置６０により検出されるねじ軸２６の撓みに基づいて、運動変換機構２５の劣化度に関する通知を出力装置９６に出力させる。出力装置９６には画像表示装置やスピーカなどが用いられ、通知には画像や音などが用いられる。通知を受けた射出成形機の使用者は、運動変換機構２５の劣化度などを知ることができる。

例えば、制御装置９０は、運動変換機構２５の劣化度とその許容範囲と関係を示す通知を出力装置９６に出力させてもよい。通知を受けた射出成形機の使用者は、運動変換機構２５の残り寿命などを知ることができる。運動変換機構２５の破損前に、運動変換機構２５の交換が可能である。

また、制御装置９０は、運動変換機構２５の劣化度が許容範囲を超える場合、警報を出力装置９６に出力させてもよい。許容範囲の閾値は複数用意されてもよく、警報も複数種類用意されてもよい。重度の異常の発生前に、軽度の異常が通知されるため、運動変換機構２５が壊れる前に予め交換部品の用意や交換などの対策が可能である。運動変換機構２５が壊れる前に交換が行われることで、運動変換機構２５の周辺の機械部品の破損や、成形品の生産の中断などが回避できる。また、軽量の異常が通知された後、重度の異常が発生する前に、交換部品の用意が行われればよいため、交換部品の保管期間が短縮でき、保管場所のスペースが縮小できる。

制御装置９０は、運動変換機構２５の劣化度が許容範囲を超える場合、射出成形機の動作を停止させてもよい。例えば、制御装置９０は、重度の異常を検出した場合、射出成形機の動作を停止させてもよい。

以上、射出成形機の実施形態等について説明したが、本発明は上記実施形態等に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、改良が可能である。

例えば、検査装置６０は、軸傾斜検出器６１と、ナット傾斜検出器６４とを両方含むが、いずれか一方のみを含んでもよい。例えば、ねじ軸２６の延長軸２８の傾斜に比べ、ねじナット２７の傾斜が無視できる場合、検査装置６０はナット傾斜検出器６４を含まなくてもよい。同様に、ねじナット２７の傾斜に比べ、ねじ軸２６の延長軸２８の傾斜が無視できる場合、検査装置６０は軸傾斜検出器６１を含まなくてもよい。

また、検査装置６０は、ずれ検出器６８を含むが、接続フレーム６７の変形を無視できる場合、ずれ検出器６８を含まなくてもよい。例えば、型締装置１０が横型ではなく竪型である場合、接続フレーム６７は重力によってほとんど撓まないので、ずれ検出器６８を検査装置６０が含まなくてもよい。

また、検査装置６０は、ねじ軸２６の傾斜を検出することで、ねじ軸２６の撓みを検出するが、撓みの検出はこれに限定されない。例えば、検査装置６０は、ねじ軸２６の変位を検出することで、ねじ軸２６の撓みを検出してもよい。

１０型締装置
１２固定プラテン
１３可動プラテン
１５サポートプラテン
２０トグル機構
２１型締モータ
２５運動変換機構
２６ねじ軸
２７ねじナット
２８延長軸
４０射出装置
４１シリンダ
４２ノズル
４３スクリュ
４６射出モータ
５０エジェクタ装置
５１エジェクタモータ
５２運動変換機構
５３エジェクタロッド
６０検査装置
６１軸傾斜検出器
６４ナット傾斜検出器
６７接続フレーム
６８ずれ検出器
９０制御装置
９６出力装置

Claims

ねじ軸と該ねじ軸に螺合するねじナットとを含み、回転モータの回転運動を可動部材の直線運動に変換する運動変換機構と、
前記ねじ軸の撓みを検出する検査装置とを有する、射出成形機。
前記検査装置は、前記ねじ軸の前記ねじナットから離れた所定部分と、前記ねじナットとの相対的な傾きを検出することで、前記ねじ軸の撓みを検出する、請求項１に記載の射出成形機。
前記検査装置は、前記ねじ軸の前記所定部分の基準線に対する傾斜を検出する軸傾斜検出器を含む、請求項２に記載の射出成形機。
前記検査装置は、前記ねじナットの基準線に対する傾斜を検出するナット傾斜検出器を含む、請求項２または３に記載の射出成形機。
前記検査装置は、前記ねじ軸の前記所定部分の基準線に対する傾斜を検出する軸傾斜検出器と、前記ねじナットの基準線に対する傾斜を検出するナット傾斜検出器と、前記軸傾斜検出器および前記ナット傾斜検出器をつなぐ接続フレームと、前記接続フレームの変形による前記軸傾斜検出器と前記ナット傾斜検出器との相対的なずれを検出するずれ検出器とを含む、請求項２に記載の射出成形機。
前記検査装置により検出される前記撓みに基づいて、前記運動変換機構の劣化度を推定する推定装置を有する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の射出成形機。
前記検査装置により検出される前記撓みに基づいて、前記運動変換機構の劣化度に関する通知を出力する出力装置を有する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の射出成形機。