JP4568261B2 - 電動射出成形機の動力伝達手段の異常検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、電動射出成形機における動力伝達手段の異常検出装置に関する。

電動射出成形機においては、モータにより動力伝達手段を介して射出成形機の可動部を駆動している。例えば、モータの回転力を、ベルトを介して型締装置のトグル機構等に伝達し、該型締装置を駆動する方法が一般的に採用されている。

モータで駆動される可動部からの負荷が大きくなり、モータの出力トルクが大きくなると、動力伝達手段にかかる負荷も大きくなり該動力伝達手段の一部が破断する場合が生じる。特に、動力伝達手段としてベルトを使用した機構を用いている場合は、ベルトで伝達される力が大きなものとなり、該ベルトが破断する場合がある。例えば、型締機構をタイミングベルト等の伝達手段を介してモータで駆動するような場合、このベルトが破断すると、型締めが完全に完了していないにもかかわらず、射出工程が実施されたり、型開きが完全に行われない状態でロボットハンドが成形品を取り出そうとして金型に衝突し、金型やロボットを破損させるという問題が発生する。

このベルトの破断を検出し、射出成形機の誤動作を防止する方法として、従来から各種方法が提案されている。

例えば、ベルトを介して駆動される可動部に、該可動部の移動を検出するパルス発生器を取付けて該検出器からの信号によって、ベルトの破断等を検出するようにしたものが知られている（特許文献１、２参照）。

さらに、電動機の回転トルクをタイミングベルトで型締装置のトグル機構に伝達する射出成形機において、正常運転時の電動機のトルクを記憶しておき、トルク検出手段で検出されるトルクが、記憶されているトルクより所定量小さいときは、タイミングベルトの破断と判断するようにしたものも知られている（特許文献３参照）。

又、モータによって射出成形機の型締装置等の可動部をベルト等の動力伝達機構を介して駆動する電動射出成形機において、モータに流れる電流を検出し、該検出電流値が所定上限値、下限値の設定範囲内ではリセットされ、設定範囲外になると計時を開始し、速度の加速および減速時間より長い時間を計時すると、過大負荷がかかったとして、又は、動力伝達手段のベルトが切れたとして異常信号を出力するようにした発明も知られている(特許文献４参照)。

特開平７−１６９０１号公報 特開２００３−１７４７８６号公報 特開平６−１８２８４５号公報 特開平４−１９１１８号公報

ベルトの破断等の動力伝達手段の異常を検出する方法として、上述した従来技術における特許文献１，２に示された方法では、新たにパルス発生器等を設けねばならない。又、特許文献３、４に示された異常検出方法は、正常運転時の電動機の電流値やトルクを測定し、この測定値に基づいて、異常を判別するための基準値を求め予め制御装置に設定しておかねばならない。正常運転時の電動機の電流値やトルクも、使用する金型の重量や成形条件によって変わる。そのため、精度よく異常検出するには、金型が変わる毎、成形条件を変更する毎、その都度、最適な基準値を求め設定を行う必要があり、面倒な作業を必要とする。

そこで、本発明の目的は、事前に面倒な作業を必要とせず、簡単に動力伝達手段の異常を検出できる異常検出装置を提供することにある。

本発明は、電動射出成形機の動力伝達手段の異常検出装置であって、請求項１に係る発明は、サーボモータに加わる負荷を所定サンプリング時間毎に検出する手段と、検出された負荷より無負荷状態か判別する無負荷判別手段と、該無負荷判別手段で無負荷状態と判別されたとき、今回より所定時間前に検出された負荷と今回検出された負荷の差を求める手段と、求められた負荷の差と前記所定時間より負荷の変化率を求める手段と、求めた負荷の変化率の絶対値があらかじめ設定された値以上か判別する異常判別手段と、該異常判別手段で負荷の変化率の絶対値があらかじめ設定された値以上と判別された場合に、動力伝達手段に異常が発生したと判断して機構部の動作を停止させる手段とを有することを特徴とするものである。
又、請求項２に係る発明は、サーボモータに加わる負荷を所定サンプリング時間毎に検出する手段と、サーボモータの位置を所定サンプリング時間毎に検出する手段と、検出された負荷より無負荷状態か判別する無負荷判別手段と、該無負荷判別手段で無負荷状態と判別されたとき、今回より所定時間前に検出された位置と今回検出された位置の差と、今回より前記所定時間前に検出された負荷と今回検出された負荷の差を求める手段と、求められた負荷の差と位置の差より位置に対する負荷の変化率を求める手段と、求めた負荷の変化率の絶対値があらかじめ設定された値以上か判別する異常判別手段と、該異常判別手段で負荷の変化率の絶対値が予め設定された値以上と判別された場合に、動力伝達手段に異常が発生したと判断して機構部の動作を停止させる手段とを有することを特徴とするものである。

さらに、請求項３に係る発明は、前記各発明において、オブザーバにより負荷を検出されるようにしたものである。

本発明は、無負荷状態であって、かつ負荷の変化率の絶対値が大きいという２つの条件で動力伝達手段の異常を検出するので、正確に動力伝達手段の異常を検出できる。しかも、無負荷状態を判別するために設定する負荷の所定値は、金型や成形条件の影響を受けず、１度設定すればよく、その設定が簡単である。又、異常を判別するために設定する負荷の変化率の絶対値に対する所定値も、正常な動作で生じる無負荷状態での負荷の変化率の絶対値よりも少し大きな値に設定しておけばよいものであり、この所定値もその設定が容易である。

以下、本発明の一実施形態を図面と共に説明する。
本発明は、動力伝達手段において、ベルト破断等の異常が発生するのは、大きな力が動力伝達手段にかかるとき、すなわち、サーボモータの負荷が大きいときに発生しやすいことに着目して、これを利用して異常を検出するものであり、従来のような、正常動作時のトルク等を予め測定して異常検出の基準値等を設定することもなく、動力伝達手段の異常を検出するものである。
この実施形態では、型締装置の動力伝達手段の異常を検出する場合を例とって以下説明する。
図１は、本発明の一実施形態の概要図であり、型締装置、エジェクタ装置における動力伝達手段の異常検出を中心とした概要図である。
固定プラテン１とリアプラテン２は複数のタイバー４によって連結されている。固定プラテン１とリアプラテン２間には可動プラテン３がタイバー４に沿って移動自在に配設されている。又、固定プラテン１には固定側金型５ａが取り付けられ、可動プラテン３には可動側金型５ｂが取り付けられている。

リアプラテン２と可動プラテン３間にはトグル機構６が配設され、該トグル機構のクロスヘッド６ａに設けられたナットが、リアプラテン２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７と螺合している。該ボールネジ７に設けられたプーリ１０と型締用サーボモータ８の出力軸に設けられたプーリ１１間にはベルト(タイミングベルト)９がかけられている。型締用サーボモータ８の駆動により、プーリ１１，ベルト９，プーリ１０の動力伝達手段を介してボールネジ７を駆動し、トグル機構６のクロスヘッド６ａを前後進（図１において左右方向）させてトグル機構６を駆動し、可動プラテン３を固定プラテン１方向に前進、後退させて金型５ａ，５ｂの開閉、型締を行う。型締用サーボモータ８にはパルスエンコーダ等の該サーボモータ８の回転位置、速度を検出する位置・速度検出器１２が取り付けられ、この位置・速度検出器１２からの位置フィードバック信号により、クロスヘッド６ａの位置、可動プラテン３（可動側金型５ｂ）の位置を検出できるようにされている。

符号１３は、可動プラテン３に設けられた金型内から成形品を突き出すためエジェクト装置であり、エジェクト用のサーボモータ１３ａの回転力をプーリ、ベルト(タイミングベルト)からなる動力伝達手段１３ｃ、ボールネジ／ナット機構１３ｄを介して、エジェクトピンに伝達し、該エジェクトピンを金型内に突出させて成形品を金型から突き出すものである。なお、符号１３ｂはエジェクト用のサーボモータ１３ａに取付けられた位置・速度検出器であり、このエジェクト用のサーボモータ１３ａの回転位置、速度を検出することによって、エジェクタピンの位置、速度を検出するものである。又、符号１４は、リアプラテン２に設けられた型締力調整機構であり、型締力調整用モータ１４ａを駆動し、伝動機構を介してタイバー４に設けられたネジに螺合するナットを回転させてタイバー４に対するリアプラテン２の位置を変えることによって型締力の調整を行うものである。
上述した、型締装置、エジェクト機構等は従来のものと同じで、変わりはないものである。

符号２０は、射出成形機を制御する制御装置であり、本実施形態では、後述するように、該制御装置内に、動力伝達手段の異常検出用のソフトウェアを格納して、該ソフトウェアにより動力伝達手段の異常検出処理を行うものであり、この制御装置が動力伝達手段の異常検出装置を構成しているものである。

この制御装置２０は、従来と同様に、プロセッサ(ＣＰＵ)２５、ＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリ２４、入出力インタフェース２３、サーボインタフェース２２、表示装置用のインタフェース２６を備えバス２８でこれの要素が接続されている。表示装置用のインタフェース２６には、この実施形態では液晶表示装置２７が接続されている。また、サーボインタフェース２２には、射出成形機の各可動部を駆動するサーボモータの位置、速度を制御する各モータ制御回路２１が接続され、各可動部を駆動するサーボモータおよびサーボモータに取付けられた位置・速度検出器がそれぞれのサーボ制御回路２１が接続されている。図１では、型締用サーボモータ８用のサーボ制御回路とエジェクト用のサーボモータ１３ａ用のサーボ制御回路のみを示しこれらのサーボ制御回路２１とそれぞれのサーボモータ８、１３ａ位置・速度検出器１２、１３ｂと接続され、位置・速度検出信号がそれぞれのサーボ制御回路２１にフィードバックされる。

プロセッサ(ＣＰＵ)２５は、予めメモリに格納されているプログラム、成形条件等に基づいて、プログラムを実行し、各可動部への移動指令を、サーボインタフェース２２を介してサーボ制御回路２１に出力し、各サーボ制御回路２１は、この移動指令それぞれの位置・速度検出器（１２、１３ｂ）からの位置、速度のフィードバック信号に基づいて位置、速度のフィードバック制御、さらには電流フィードバック制御を行い、各サーボモータ（８、１３ａ）を駆動制御する。各サーボ制御回路２１は、従来と同様に、プロセッサとメモリ等で構成され、この位置、速度のフィードバック制御等の処理をソフトウェア処理によって実行するものである。また、本発明に関係して、このサーボ制御回路２１には、従来から周知慣用のサーボモータにかかる負荷を推定する外乱推定オブザーバが組み込まれており、このオブザーバによってサーボモータにかかる負荷を検出している。なお、この成形動作における各サーボモータの制御については、従来と同じである。

図２は、型締装置における型閉じ、型締め工程実行時の、型締用サーボモータ８にかかる負荷の説明図である。図２(ａ)は、横軸を時間Ｔ、縦軸を型閉じ、型締め工程における型締用サーボモータ８の位置Ｐ、速度Ｖ(位置・速度検出器１２で検出される位置、速度)を表し、図２(ｂ)、(ｃ)は、横軸が時間Ｔで、縦軸は型閉じ、型締め工程におけるサーボモータ８にかかる負荷Ｌを表している。図２(ｂ)は正常な型閉じ、型締め工程の負荷Ｌを表し、図２(ｃ)は型締め中にベルト９の破断が生じたときの負荷状態を表している。

トグル機構６のリンクが伸び、金型５ａ、５ｂを設定型締め力で締め付けるロックアップ完了位置Ｐａを原点「０」と設定されている。図２において、符号Ｐｂは、可動側金型５ｂが固定側金型５ａに接触する金型タッチ位置を示すものである。サーボモータ８は、金型開完了位置から、型閉じを開始、速度は、加速して上昇し、金型タッチ位置Ｐｂの手前から減速され、金型タッチ位置Ｐｂでは、ほぼ「０」の速度で駆動され、金型タッチされる。
金型５ａ、５ｂが接触する金型タッチ位置Ｐｂまでは、サーボモータ８にかかる負荷（オブサーバで推定される負荷）は図２(ｂ)、(ｃ)に示すように小さく、モータが一定速度で回転しているときは、ほとんど０に近い無負荷状態である。

金型タッチ後は、サーボモータ８の速度は加速されその後減速されてロックアップ完了位置（型締め完了位置）Ｐａの「０」位置に保持される。この金型タッチ位置Ｐｂからロックアップ完了位置Ｐａまでのロックアップ中は、金型５ａ、５ｂが締め付けられるものであるから、図２(ｂ)に示すようにように、サーボモータ８には大きな負荷Ｌがかかる。ただしこのサーボモータ８にかかる負荷は、型締めが進むにつれてトグル機構のリンクによって、型締め力を保持するようになることから、ロックアップ完了位置Ｐａではサーボモータ８には、ほとんど「０」のわずかな負荷となる状態まで減少する。
このように、サーボモータ８にかかる負荷Ｌ、すなわち動力伝達手段におけるベルト９にかかる負荷Ｌは、金型が締め付けられるロックアップ中に増大することになり、このベルト９の破断等の異常は、この負荷が増大する区間で、図２(ｃ)に示すように発生する。

又、型開き工程においても、金型によっては型開きに負荷が増大するものがあり、この負荷が増大する途中で、動力伝達手段のベルトが破断する等の異常が発生する。

そこで、本実施形態では、型締装置が型閉じ、型締め工程を実行している間、及び、型開き工程を実行している間、動力伝達手段の異常を検出するものである。

図３は、本発明の第１の実施形態として、制御装置２０のプロセッサ２５が、型閉じ、型締め工程を実行中、及び型開き工程を実行中、所定サンプリング周期毎実行する、動力伝達手段の異常検出処理のアルゴリズムを示すフローチャートである。

型閉じ型締め工程、又は型開き工程が開始されると、プロセッサ２５は、型締用サーボモータ８を駆動制御するサーボ制御回路２１のプロセッサが実施する外乱を推定するオブザーバによって推定された負荷Ｌを、サーボインタフェース２２を介して読み取る（ステップａ１）。なお、オブザーバによって推定された負荷Ｌの代わりに、トルクセンサをモータの出力軸に取り付けてモータにかかる負荷Ｌを検出してもよい。

こうして求めた負荷Ｌの絶対値が予め設定されている無負荷状態を判別する所定値Ａ以下か判断する（ステップａ２）。この所定値Ａは、射出成形機が出荷されるときなど、サーボモータ８に動力伝達手段を接続しない状態、すなわちベルト９を取り外した状態でサーボモータ８を駆動し、この状態で検出された負荷より求めておくもので、こうして求めた負荷の絶対値に所定量の許容値を加算して求める。この無負荷状態を判別する所定値Ａは射出成形機に対して１度求めて設定しておけば、金型が変わり、成形条件が変わったときでも、この無負荷状態を判別する所定値Ａは変更する必要はない。

求めた負荷Ｌの絶対値が、設定されている無負荷状態を検出する設定値Ａを以上の場合は、ステップａ６に進み、レジスタＲ（Ｌ）にステップａ１で求めた負荷Ｌを格納し当該周期の処理を終了する。なお、このレジスタＲ（Ｌ）には、型閉じ開始時、及び型開き開始時の初期設定で、最初は「０」が格納されている。

一方、求めた負荷Ｌの絶対値が設定値Ａより小さく、無負荷又は無負荷に等しい無負荷状態であると、当該周期で求めた負荷ＬからレジスタＲ（Ｌ）に記憶する１周期前の負荷Ｌを減じてその差ΔＬを求め（ステップａ３）、この差ΔＬをサンプリング周期ΔＴで除して負荷の変化率の絶対値εを求める（ステップａ４）。

求めた負荷の変化率の絶対値εと予め設定されている動力伝達手段の異常を判別する所定値Ｂを比較し、負荷の変化率εがこの所定値Ｂ以上であれば、ベルト破断等の動力伝達手段の異常として異常信号を出力し、射出成形機の機構部の動作を停止させる（ステップａ７）。また、負荷の変化率の絶対値εが所定値Ｂ以上でなければ、ステップａ６に移行し、求めた負荷の絶対値をレジスタＲ（Ｌ）に格納し当該周期の処理を終了する。
以上のように、本実施形態では、無負荷状態を検出して負荷の変化率の絶対値が設定所定値以上のとき、異常発生と判断している。

図２（ｃ）に示すように、動力伝達手段のベルトが破断したときに、無負荷状態が検出される。又、正常な動作において、型閉じ中や型開き中で、可動側金型５ｂや可動プラテン３に負荷がかからず、移動しているときなどにおいても、検出負荷Ｌの絶対値が設定所定値Ａより小さくなり、この状態を無負荷状態として検出される。しかし、正常に動作して、無負荷状態として検出されたとしても、負荷の変化率の絶対値εは大きな値とはならず、所定値Ｂを越えることはなく誤って異常状態として検出することはない。

一方、図２（ｃ）に示すように、動力伝達手段のベルトが破断したときなど動力伝達手段に異常が発生したときは、無負荷状態となると共に、負荷の変化率の絶対値εは大きな値となり、所定値Ｂ以上となる。このときは異常発生として検出する。図２（ｃ）に示すように、ベルト破断等の動力伝達手段の異常発生は、負荷が大きいときに発生する。そのため、この異常発生前後では、負荷が大きい値から、小さい無負荷状態となり、負荷の変化率の絶対値εは、大きなものとなり、所定値Ｂ以上となる。

又、この動力伝達手段の異常を検出するための所定値Ｂを大きな値に設定しておくと、異常発生を見落とす場合が生じるが、この所定値Ｂは、正常に動作しているときで、無負荷状態が検出されるような状態での負荷の変化率の絶対値よりも少し大きな値でよい。無負荷状態での負荷の変化率の絶対値は、非常に小さいものであるから、この非常に小さい負荷の変化率の絶対値より少し大きな値を設定すればよい。しかも、動力伝達手段に異常が発生するのは、前述したように動力伝達手段に大きな負荷がかかっていたときであることから、異常発生時における負荷の変化率の絶対値は、かなり大きな値であり、無負荷状態での負荷の変化率の絶対値と動力伝達手段の異常発生時における負荷の変化率の絶対値には格段の差がある。そのため、無負荷状態での負荷の変化率の絶対値を予め測定する等の作業は必要なく、金型や成形条件が変わっても確実に異常を検出できるように少し大きめの値を設定すればよく、この動力伝達手段の異常を判別する所定値Ｂの設定も容易となる。

すなわち、無負荷状態となって、かつ負荷の変化率の絶対値が大きいという条件で動力伝達手段の異常を検出するから、この検出のための判別基準値の設定が極めて容易となるものである。
しかも、本実施形態では、特別なハードウェアを必要とせず、射出成形機の制御装置によるソフトウェア処理で各手段を構成し、射出成形機の制御装置でこの異常検出装置を構成できるから、安価に構成することができる。

図４は、本発明の第２の実施形態の動力伝達手段の異常検出処理のアルゴリズムを示すフローチャートである。前述した第１の実施形態では負荷の変化率εを時間に対する変化率として求めたものであったが、この第２の実施形態では、型締用サーボモータの位置Ｐに対する変化率を求め、この変化率で異常発生か否かを判別するようにしたものである。

制御装置２０のプロセッサ２５は、型閉じ型締め工程及び型開き工程を実行中にサンプリング周期毎、図４に示す異常検出処理を実施する。
型締用サーボモータ８に取り付けられた位置・速度検出器１２からの位置フィードバック信号に基づいて、サーボモータ８の位置Ｐを読み取る。以下、この位置・速度検出器１２からの位置フィードバック信号に基づいて得られる位置を型締装置の位置という（ステップｂ１）。

次に、外乱を推定するオブザーバで求められた負荷Ｌを読み取り（ステップｂ２）、該負荷Ｌの絶対値と予め設定されている無負荷状態を判別する所定値Ａと比較し（ステップ３）、求めた負荷Ｌの絶対値が所定値Ａ以上であれば、ステップｂ８に進み、１周期前の負荷Ｌの絶対値を記憶するレジスタＲ（Ｌ）にステップｂ２で求めた負荷Ｌの絶対値を格納し、１周期前の型締装置の位置Ｐを記憶するレジスタＲ（Ｐ）にステップ１で読み込んだ型締装置の位置Ｐを格納し、当該周期の処理を終了する。

ステップｂ３で、求めた負荷Ｌの絶対値が所定値Ａより小さく、無負荷状態と判別されたときには、ステップｂ２で求めた負荷ＬからレジスタＲ（Ｌ）に記憶された１周期前の負荷を減じて負荷の差ΔＬを求め（ステップｂ４）、さらに、レジスタＲ（Ｐ）に記憶する１周期前の型締装置の位置から、ステップｂ１で読み取った今周期の型締装置の位置Ｐを減じて位置の差ΔＰを求め（ステップｂ５）、負荷の差ΔＬを位置の差ΔＰで除して、位置に対する負荷の変化率の絶対値Δεを求める（ステップｂ６）。

こうして求めた負荷の変化率の絶対値εが予め設定されている所定値Ｂ以上か判断し（ステップｂ７）、以上でなければ、ステップｂ８に移行し、以上であれば、ステップｂ９に移行して、異常信号を出力し射出成形機の機構部の動作を停止させる。

この第２の実施形態と第１の実施形態と比較し、負荷の変化率を第１の実施形態では時間に対して求めたことに対して、この第２の実施形態は位置に対して求めた点で相違するのみである。この第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様に、所定値Ａ、Ｂは１度設定しておけば、金型や成形条件が変わっても、変更することはなく、かつ、その設定値の選択も極めて容易である。

上述した各実施形態では、図３、図４に示す処理を数値制御装置２０のプロセッサ２５で実行する例を説明したが、サーボ制御回路２１のプロセッサ、すなわち、位置、速度制御を実行するプロセッサによって、この処理を実行させてもよいものである。

また、図３、図４に示す処理の実行周期（サンプリング周期）は、各プロセッサが実行する基本周期で実行させても、又は各基本周期の整数倍で実行させてもよいものである。例えば、数値制御装置２０のプロセッサ２５で実行する場合には、該数値制御装置２０のプロセッサ２５は、各軸への移動指令の分配処理を補間、分配処理周期ごと実行しているが、この補間、分配処理周期毎に、図３、図４の処理を実行するようにしてもよい。また、この周期をカウントし、所定カウント毎に実行するようにしてもよい。サーボ制御回路２１のプロセッサで実行する場合には、該サーボ制御回路２１のプロセッサが実行する位置、速度制御周期毎に図３、図４の処理を実行するようにしても、またこの周期をカウントして設定カウント数毎に実行するようにしてもよい。

又、図５、図６に示すように、負荷Ｌをサンプリングする周期と、負荷の変化率を求めるための時間間隔変えて、このサンプリング周期の整数倍前の負荷と当該周期の負荷とにより負荷の変化率を求めてもよい。
この場合は、第１の実施形態に対応する第３の実施形態の処理は、図５に示すような処理に変わる。まず、負荷の値を記憶するレジスタＲ（Ｌ）が、（設定した時間／サンプリング周期時間）の数だけ設けられている。図５では、Ｒ１（Ｌ）、Ｒ２（Ｌ）、Ｒ３（Ｌ）の３つのレジスタを設けた例を示している。図３に示すステップａ１〜ａ７の処理と図５に示すステップｃ１〜ｃ７の処理はそれぞれ対応するものである。相違する点は、ステップａ６に対応するステップｃ６では、レジスタＲ２（Ｌ）に記憶する負荷ＬをレジスタＲ３（Ｌ）に格納し、レジスタＲ１（Ｌ）に記憶する負荷Ｌを、レジスタＲ２（Ｌ）に格納し、当該周期のステップ３で読み取った負荷ＬをレジスタＲ１（Ｌ）に格納する処理になっている点（なお、これらレジスタＲ１（Ｌ）、Ｒ２（Ｌ）、Ｒ３（Ｌ）は、型閉じ開始時、又は型開き開始時の初期設定で０に設定される）、また、ステップａ３に対応するステップｃ３の処理で、読み取った負荷ＬとレジスタＲ３（Ｌ）に記憶する３周期前の負荷との差を求める点、ステップａ４に対応するステップｃ４では、求めた負荷の差ΔＬを３周期の時間(３ΔＴ)で割って変化率を求める処理が異なるもので、他は図３に示す第１の実施形態と同じである。すなわち、この第３の実施形態は、負荷の変化率の絶対値εを３サンプリング周期毎に求めて、動力伝達手段の異常を判別するようにした点が第１の実施形態と相違するのみである。

また、図４に示した第２の実施形態に対応する第４の実施形態では、型締装置の位置Ｐを記憶するレジスタも設定した時間に応じた数だけ設け、各周期でこれらレジスタに記憶する値をシフトしながら、設定した時間前の位置Ｐを記憶し、位置差ΔＰを求めるものとなる。例えば、第３の実施形態の例と同じように、設定された時間が３周期前であるとすると、位置を記憶するレジスタをＲ１（Ｐ）、Ｒ２（Ｐ）、Ｒ３（Ｐ）の３つと、負荷を記憶するレジスタをＲ１（Ｌ）、Ｒ２（Ｌ）、Ｒ３（Ｌ）の３つを設ける。図４に示すステップｂ１〜ｂ９の処理と図６に示すステップｄ１〜ｄ９の処理はそれぞれ対応するものである。相違する点は、ステップｂ８に対応するステップｄ８では、レジスタＲ２（Ｐ）に記憶する位置ＰをレジスタＲ３（Ｐ）に格納し、レジスタＲ１（Ｐ）に記憶する位置Ｐを、レジスタＲ２（Ｐ）に格納し、当該周期のステップ３で読み取った位置ＰをレジスタＲ１（Ｐ）に格納し、さらに、レジスタＲ２（Ｌ）に記憶する負荷ＬをレジスタＲ３（Ｌ）に格納し、レジスタＲ１（Ｌ）に記憶する負荷Ｌを、レジスタＲ２（Ｌ）に格納し、当該周期のステップ３で読み取った負荷ＬをレジスタＲ１（Ｌ）に格納する処理になっている点で相違する。なお、これらレジスタＲ１（Ｌ）〜Ｒ３（Ｌ）は、型閉じ開始時、又は型開き開始時の初期設定で０に設定され、レジスタＲ１（Ｐ）〜Ｒ３（Ｐ）には初期設定で型閉じ開始時、又は型開き開始時の位置が設定される。また、ステップｂ４に対応するステップｄ４の処理で、読み取った負荷ＬとレジスタＲ３（Ｌ）に記憶する３周期前の負荷との差ΔＬを求める点、ステップｂ５に対応するステップｄ５では、レジスタＲ３（Ｐ）に記憶する３周期前の型締装置の位置とステップｄ１で読み取った位置Ｐとの差ΔＰを求める点、ステップｂ６に対応するステップｄ６では、この負荷の差ΔＬを位置の差ΔＰで割って変化率を求める点の処理が異なるもので、他は図４に示す第２の実施形態と同じである。

上述した各実施形態は、型締装置の動力伝達手段の異常を検出するものであったが、本発明は、射出成形機の他の可動部における動力伝達手段の異常を検出することにも適用できるものである。例えば、エジェクタ装置においても、その動力伝達手段１３ｃのベルトの破断等の異常を検出するために、本発明を適用できるものである。

本発明の一実施形態の動力伝達手段の異常検出装置の概要図である。 型締装置における型閉じ、型締め工程実行時の、型締め用サーボモータにかかる負荷の説明図である。 本発明の第１の実施形態における動力伝達手段の異常検出処理のアルゴリズムを示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態における動力伝達手段の異常検出処理のアルゴリズムを示すフローチャートである。 本発明の第３の実施形態における動力伝達手段の異常検出処理のアルゴリズムを示すフローチャートである。 本発明の第４の実施形態における動力伝達手段の異常検出処理のアルゴリズムを示すフローチャートである。

符号の説明

１ 固定プラテン
２ リアプラテン
３ 可動プラテン
４ タイバー
５ａ，５ｂ 金型
６ トグル機構
６ａ クロスヘッド
７ ボールネジ
８ 型締用サーボモータ
９ ベルト
１０、１１ プーリ
１２、１３ｂ 位置・速度検出器
１３ エジェクト装置
１３ａ エジェクト用のサーボモータ
１３ｃ 動力伝達手段
１３ｄ ボールネジ／ナット機構
１４ 型締力調整機構
２０ 制御装置

Claims (3)

1. サーボモータに加わる負荷を所定サンプリング時間毎に検出する手段と、検出された負荷より無負荷状態か判別する無負荷判別手段と、該無負荷判別手段で無負荷状態と判別されたとき、今回より所定時間前に検出された負荷と今回検出された負荷の差を求める手段と、求められた負荷の差と前記所定時間より負荷の変化率を求める手段と、求めた負荷の変化率の絶対値があらかじめ設定された値以上か判別する異常判別手段と、該異常判別手段で負荷の変化率の絶対値があらかじめ設定された値以上と判別された場合に、動力伝達手段に異常が発生したと判断して機構部の動作を停止させる手段とを有することを特徴とする電動射出成形機の動力伝達手段の異常検出装置。
2. サーボモータに加わる負荷を所定サンプリング時間毎に検出する手段と、サーボモータの位置を所定サンプリング時間毎に検出する手段と、検出された負荷より無負荷状態か判別する無負荷判別手段と、該無負荷判別手段で無負荷状態と判別されたとき、今回より所定時間前に検出された位置と今回検出された位置の差と、今回より前記所定時間前に検出された負荷と今回検出された負荷の差を求める手段と、求められた負荷の差と位置の差より位置に対する負荷の変化率を求める手段と、求めた負荷の変化率の絶対値があらかじめ設定された値以上か判別する異常判別手段と、該異常判別手段で負荷の変化率の絶対値が予め設定された値以上と判別された場合に、動力伝達手段に異常が発生したと判断して機構部の動作を停止させる手段とを有することを特徴とする電動射出成形機の動力伝達手段の異常検出装置。
3. 前記負荷はオブザーバにより検出されることを特徴とする請求項１乃至２の内いずれか１項に記載の電動射出成形機の動力伝達手段の異常検出装置。

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