JP3414985B2 - 射出成形機の油圧ポンプ故障診断装置 - Google Patents

射出成形機の油圧ポンプ故障診断装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、射出成形機等の油
圧回路において油圧制御を行う油圧ポンプに係り、特に
油圧ポンプの故障診断装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、射出成形機の油圧回路において
は、複数の油圧ポンプを設け、これらの油圧ポンプを選
択的に駆動させることにより、省エネルギーに寄与する
ことが知られている。
【0003】しかし、この場合、前記油圧ポンプの成形
運転中におけるポンプの故障を発見することは困難であ
り、またこの故障の発見には多大の時間を必要とする。
【0004】例えば、複数の油圧ポンプを使用して複数
段階の吐出量を選択できるように構成している場合、所
要の吐出量を選択した際に油圧アクチュエータとしての
油圧モータが規定回転数であるかをチェックしたり、あ
るいは油圧モータ自体の他、油圧モータの作動切換弁、
電磁流量制御弁、各アンロード弁や絞り弁等の油圧機器
の全てについて異常等がないかを調査して、これらの全
てが良好の時に油圧ポンプ等を調査して初めて、油圧ポ
ンプの故障であることが判断される。
【0005】このように、従来の射出成形機の油圧回路
における油圧ポンプにおいては、ポンプそのものの故障
であると判断することは、非常に困難なことであった。
【0006】このような観点から、本出願人は、先に特
定のポンプの故障を容易に判断することのできる射出成
形機における油圧ポンプ故障診断装置を得るべく検討を
重ねた結果、複数の油圧ポンプで構成される射出成形機
の油圧回路において、各油圧ポンプの吐出側管路に、圧
力および/または流量の検出手段を設けて、油圧ポンプ
の吐出側における差圧や圧力の変化を検出することによ
り、油圧回路の故障時の原因が油圧ポンプを除く油圧機
器によるものか、あるいは油圧ポンプと油圧機器とによ
るものかを直ちに判別することができる故障診断装置を
開発し、実用新案登録出願を行った(実開昭62−94
815号公報)。
【0007】すなわち、前記提案に係る射出成形機のポ
ンプ故障診断装置は、図2に示すように、油圧ポンプ1
0、11、12は、1台の電動モータ13により駆動さ
れ、前記ポンプ10の吐出量を「1」とした時に前記ポ
ンプ11の吐出量は「2」とし、そして前記ポンプ12
の吐出量を「4」としたものである。これらポンプ1
0、11、12の各吐出管路10a、11a、12aに
は、それぞれ流量を検出するための絞り弁14a、15
a、16aと並列に差圧計14、15、16が接続配置
されている。また、前記各吐出管路10a、11a、1
2aの下流側には、圧力計17、18、19と、電磁ア
ンロード弁20、21、22と、逆止弁23、24、2
5が直列に接続配置されている。
【0008】これらの吐出管路10a、11a、12a
は、前記逆止弁23、24、25の下流側において1本
にまとめられ、電磁リリーフ弁26が接続されると共に
2方に分岐されている。その一方の管路27aは、リリ
ーフ弁30を並列に接続した電磁流量調整弁31と電磁
切換弁32を介して、射出成形機のアクチュエータであ
る射出シリンダ33に連通接続されている。また、他方
の管路27bは、電磁切換弁34を介して射出成形機の
アクチュエータである可変油圧モータ35に連通接続さ
れている。なお、参照符号36は油タンクを示す。
【0009】このように構成された従来のポンプ故障診
断装置は、可変油圧モータ35等が油圧ポンプ10〜1
2を選択することにより、ポンプ吐出流量が「1」から
「7」までの供給を受けることができる。この場合、油
圧系統に不良が発生したことを、例えば可変油圧モータ
35の回転数が、油圧ポンプ10〜12の所要の組合せ
をセットした時の設定回転数となるか否かを、回転計等
により検査する。
【0010】この結果、設定回転数から外れており、し
かも差圧計14〜16と圧力計17〜19とが規定値で
ある場合には、油圧ポンプ10〜12の故障ではなく、
電磁アンロード弁20等の油圧機器およびそれらの電気
的故障であると認めることができる。また、差圧計14
〜16および圧力計17〜19が規定値から外れている
場合には、前記油圧機器の故障であると共に、油圧ポン
プ10〜12も故障していると認めることができる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記提
案に係る射出成形機のポンプ故障診断装置においては、
油圧ポンプの吐出側における圧力値や流量値の異常をチ
ェックすることにより、ポンプの故障診断を行うもので
あり、単に油圧ポンプの圧力や流量の変化をチェックし
ているだけでは、大事故につながる油圧ポンプの摩耗事
故を見逃してしまう可能性が高いことが判った。すなわ
ち、従来においては、前記油圧ポンプの摩耗状態を直接
診断することについては、全く提案されることなく、ま
た実施もされていなかった。
【0012】しかるに、油圧ポンプの故障の原因の多く
は、油圧回路への異物、特に金属粉等の混入である。す
なわち、各種の油圧機器が駆動すれば、これら機器の摩
耗により金属粉等が発生し、これが圧油と共に油圧管路
を流れてタンクに戻り、再び油圧ポンプにより油圧機器
に循環されて、これら機器の摩耗を促進する結果とな
る。
【0013】そこで、一般に、射出成形機等の油圧装置
において、油圧装置が駆動すれば、油圧機器の摩耗によ
り金属粉が発生し、圧油管路を通り、油タンクに戻り、
再び油圧ポンプにより油圧機器に流れて前記機器の摩耗
を促進する結果となることから、これらの異物を除去す
るために適宜フィルタが組込まれている。例えば、前記
油圧装置の異物を除去する手段として、油圧ポンプの吸
込側にサクションフィルタを取付けたり、油圧ポンプの
吐出側にラインフィルタを取付けて、それぞれ100μ
m程度の異物や10μm程度の異物を除去することが知
られている。
【0014】しかし、この場合、前記サクションフィル
タは100μm以下の異物(金属粉等)を吸込むため、
油圧ポンプの摩耗が発生する他、ラインフィルタの目詰
まりが発生するという問題を生じた。また、前記ライン
フィルタを使用していない油圧装置においては、金属粉
等が機器内に直接流入するため、油圧制御機器の摩耗を
促進させるという問題も生じた。
【0015】そこで、1つの油圧系統の油タンク内に、
作動油を油圧シリンダに移送するサクション部と、前記
油圧シリンダからの戻り油を収納するドレン部とを分離
する遮蔽板を設け、前記遮蔽板の下部に前記サクション
部とドレン部とを連通する複数の開孔部を設けると共
に、前記複数の開孔部にそれぞれ異物除去フィルタを設
けてなり、さらに前記異物除去フィルタの油流入口下部
に固設したバッフルプレート上面にそれぞれマグネット
シートを設けた油圧装置用油タンクが提案されている
(実公平5−33761号公報)。
【0016】しかしながら、このような構成からなる油
圧装置用油タンクにおいては、油タンク内に遮蔽板を設
けると共に、この遮蔽板に複数の異物除去フィルタを設
け、油タンク底部にマグネットシートを設置したことに
より、マグネットシートにより金属粉を除去し、他の異
物を異物除去フィルタにより処理するため、異物除去の
処理機能の向上を図り、油圧ポンプの摩耗やラインフィ
ルタの目詰まりを防止することは可能であるが、油圧ポ
ンプの摩耗状態を直接にしかも適確に診断することはで
きない。
【0017】そこで、本発明者は、鋭意研究を重ねた結
果、射出成形機の油圧回路に設けた油圧ポンプの吸込口
側と吐出口側にそれぞれ磁気センサを取付け、油圧ポン
プにおいて発生し、吐出圧油に混入される金属摩耗片な
いしは金属粉の量的変化を磁気量の変化として検出測定
することにより、油圧ポンプの摩耗状態を適正に判定
し、油圧ポンプ故障診断を迅速に達成することができる
ことを突き止めた。
【0018】従って、本発明の目的は、射出成形機にお
ける油圧ポンプの摩耗状態を適正に検出し、油圧ポンプ
の故障診断を迅速に達成することができる射出成形機の
油圧ポンプ故障診断装置を提供することにある。
【0019】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係る射出成形機の油圧ポンプ故障診断装置
は、射出成形機の油圧制御を行うための定吐出型または
可変吐出型油圧ポンプの吸込側および吐出側にそれぞれ
磁気センサを設け、これら磁気センサにより検出される
磁気量を比較して異常状態を判定し、この異常状態を数
値表示ないし警報表示するように構成することを特徴と
する。
【0020】この場合、前記磁気センサによる磁気量の
検出を、一定時間間隔で定期的に、または連続的に行う
ように構成することができる。
【0021】また、本発明に係る射出成形機の油圧ポン
プ故障診断装置は、射出成形機の成形制御を行うための
定吐出型または可変吐出型油圧ポンプの吸込側および吐
出側にそれぞれ磁気センサを設け、これら磁気センサに
より検出される磁気量を予め設定した基準値と比較して
異常状態を判定し、この異常状態を数値表示または警報
表示するように構成することもできる。
【0022】この場合、前記磁気センサによる磁気量の
検出を、一定時間間隔で定期的に、または連続的に行う
ように構成すれば好適である。
【0023】さらに、本発明において使用する磁気セン
サとしては、例えば感磁性半導体素子、強磁性金属磁気
抵抗薄膜素子、磁気変調形トランスデューサ〔マグネセ
ンサ(登録商標)〕等であり、前記半導体による感磁性
素子としては、ホール素子、磁気抵抗素子、マグネツト
ダイオード、ホールIC等が知られている。また、前記
マグネセンサ(登録商標)は、磁束応答型マルチギャッ
プヘッドを適用して、磁気スケールを静的に、しかも安
定に読取ることが可能となり、極めて高精度の磁気スケ
ールシステムを実現することができる。
【0024】
【実施例】次に、本発明に係る射出成形機の油圧ポンプ
故障診断装置の実施例につき、添付図面を参照しながら
以下詳細に説明する。
【0025】図1は、本発明に係る射出成形機の油圧ポ
ンプ故障診断装置の一実施例を示す概略構成図である。
すなわち、図1において、参照符号40は射出装置のバ
レル内に挿通配置されるスクリュを進退移動させる射出
シリンダからなる油圧アクチュエータ等を駆動するため
の油圧回路の一部に設けられた油圧ポンプを示すもので
ある。この油圧ポンプ40は、電動モータ42によって
駆動するように構成されると共に、定吐出型油圧ポンプ
として、あるいは可変吐出型油圧ポンプとして構成され
る。
【0026】また、前記油圧ポンプ40の吸込側管路4
4は、油タンク46に連通接続されると共に、吐出側管
路48は、図2に示す従来の油圧回路と同様に、適宜電
磁流量制御弁、逆止弁等の油圧機器を介して油圧アクチ
ュエータへ連通接続される。
【0027】このように構成される油圧ポンプ40の吸
込側管路44および吐出側管路48の一部には、それぞ
れ第1の磁気センサ50および第2の磁気センサ52を
設置する。
【0028】これらの第1および第2の磁気センサ5
0、52としては、公知のホール素子等を簡便に使用す
ることができるが、高精度の磁気センサとして、例えば
マグネセンサ〔ソニーマグネスケール(株)製〕を使用
すれば好適である。すなわち、このマグネセンサは、2
つのアームを持つ可飽和コアを磁気ヨークで両側から包
んだ2つのギャップを有する磁束応答型ヘッドと、IC
化された非常に簡単な検出回路とが組合わされており、
可飽和コアに巻かれた2つのコイルL1 、L2 には高周
波(100kHz)のパルス電圧が印加されている。そ
して、前記磁束応答型ヘッドに、外部より発磁体等で信
号磁界が加えられると、前記コイルL1 およびL2 のイ
ンダクタンスが逆向きに変化し、検出回路でそのインダ
クタンスの変化分を加算し、出力端子に磁束に比例した
直流電圧を生じるように構成されたものである。
【0029】しかるに、本実施例においては、前記第1
の磁気センサ50により、吸込側管路44を流過する作
動油に含まれる金属粉による磁気量を、一定時間間隔ま
たは連続的に検出する。この場合の検出値を、m1 、m
2 、m3 、…とする。また、前記第2の磁気センサ52
により、吐出側管路48を流過する作動油に含まれる油
圧ポンプ40の金属摩耗片ないしは金属粉による磁気量
を、一定時間間隔または連続的に検出する。この場合の
検出値を、k1 、k2 、k3 、…とする。そして、これ
らの検出値は、演算器54により、その偏差(m1 −k
1 )、(m2 −k2 )、(m3 −k3 )、…を算出する
と共に、これらが一定値aを越えた場合〔|(m−k)
|>a〕、油圧ポンプ40の異常、すなわち油圧ポンプ
40の摩耗が進行している状態、として表示もしくは警
報を出力するように構成する。
【0030】また、例えば吐出側管路48を流過する作
動油に含まれる金属摩耗片ないしは金属粉による磁気量
の基準値を設定し、前記第2の磁気センサ52により検
出される検出値k1 、k2 、k3 、…を、前記演算器5
4において、前記基準値と比較することにより、油圧ポ
ンプ40の異常状態、すなわち油圧ポンプ40の摩耗進
行状態、を数値表示ないしは警報表示するように構成す
ることもできる。
【0031】以上、本発明の好適な実施例について種々
説明したが、本発明は前記実施例に限定されることな
く、本発明の精神を逸脱しない範囲内において多くの設
計変更が可能である。
【0032】
【発明の効果】前述したように、本発明に係る射出成形
機の油圧ポンプ故障診断装置は、射出成形機の油圧制御
を行うための定吐出型または可変吐出型油圧ポンプの吸
込側および吐出側にそれぞれ磁気センサを設け、これら
磁気センサにより検出される磁気量を比較して異常状態
を判定し、この異常状態を数値表示または警報表示する
構成とすることにより、油圧ポンプの摩耗状態を適正に
検出し、油圧ポンプの故障診断を迅速に達成することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る射出成形機の油圧ポンプ故障診断
装置の一実施例の概略構成を示す油圧回路図である。
【図2】従来の射出成形機の油圧ポンプ故障診断装置の
油圧系統図である。
【符号の説明】
40 油圧ポンプ 42 電動モータ 44 吸込側管路 46 油タンク 48 吐出側管路 50 第1の磁気センサ 52 第2の磁気センサ 54 演算器

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 射出成形機の油圧制御を行うための定吐
    出型または可変吐出型油圧ポンプの吸込側および吐出側
    にそれぞれ磁気センサを設け、これら磁気センサにより
    検出される磁気量を比較して異常状態を判定し、この異
    常状態を数値表示または警報表示するように構成するこ
    とを特徴とする射出成形機の油圧ポンプ故障診断装置。
  2. 【請求項2】 磁気センサによる磁気量の検出を、定期
    的にまたは連続的に行うように構成してなる請求項1記
    載の射出成形機の油圧ポンプ故障診断装置。
  3. 【請求項3】 射出成形機の成形制御を行うための定吐
    出型または可変吐出型油圧ポンプの吸込側および吐出側
    にそれぞれ磁気センサを設け、これら磁気センサにより
    検出される磁気量を予め設定した基準値と比較して異常
    状態を判定し、この異常状態を数値表示または警報表示
    するように構成することを特徴とする射出成形機の油圧
    ポンプ故障診断装置。
  4. 【請求項4】 磁気センサによる磁気量の検出を、定期
    的にまたは連続的に行うように構成してなる請求項3記
    載の射出成形機の油圧ポンプ故障診断装置。
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