JP5016707B2 - 射出成形機のベルト監視装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数の回転駆動部から一つの被駆動軸に回転伝達する複数のタイミングベルトの異常を監視する射出成形機のベルト監視装置に関する。

従来、一つの被駆動軸に設けた少なくとも一以上の従動プーリと複数の回転駆動部の回転軸にそれぞれ設けた駆動プーリ間にそれぞれ架け渡した複数のタイミングベルトを備える射出成形機は知られており、特許文献１には、複数の射出用サーボモータにより加熱シリンダ内のスクリューを直線駆動するようにした射出成形機であって、スクリュの後端に連結部材を介して連結され、回転運動を直線運動に変換してスクリュに伝達する単一の回転−直線運動変換機構と、この回転−直線運動変換機構の回転部材に、一体回転するように連結された単一の従動プーリと、複数の射出用サーボモータの出力軸にそれぞれ固着された駆動プーリの回転を、従動プーリに伝達する複数のタイミングベルトとを備える射出成形機が開示されている。

ところで、この種の射出成形機では、複数のサーボモータを用いるため、各サーボモータに対する同期制御が必要になるとともに、複数の回転伝達機構に備える各タイミングベルトの張力も同一に設定する必要があり、これらの均衡が損なわれた場合には、タイミングベルトの破断や回転軸の破損等を招き、誤作動や生産の無用な中断等を強いられる。

このため、タイミングベルトの破断を検出し、誤動作の発生等を防ぐことができるようにした検出装置も知られており、特許文献２には、従動プーリの側面に円周方向に沿って設けられた少なくとも１以上の突起と、この突起に対向すべく配置され、従動プーリの回転に伴い突起によりＯＮ−ＯＦＦ信号を発信する近接スイッチと、この近接スイッチからＯＮ−ＯＦＦ信号の有無によりモータの運転・停止を制御する制御装置を有してなるベルト破断検知装置が開示され、また、特許文献３には、伝達ベルトの異常を検出する異常検出部として、伝達ベルトの有無を検出するベルト検出部を使用し、駆動制御部を制御することにより被係止体を変位させて係止部に係止させるようにした安全装置が開示されている。

特開平１０−２８６８４２号公報 特開２００３−７４６４９号公報 特開２０００−６２２２号公報

しかし、上述した特許文献２及び３で開示される検出装置（ベルト破断検知装置，安全装置）は、次のような解決すべき課題が存在した。

第一に、いずれもベルトが破断した後の状態を検出するものであるため、破断を来す前の状態を検出することができない。したがって、ベルトの破断を事前に予防することができず、ベルトの状態を監視する観点からは不十分となる。なお、特許文献２のベルト破断検知装置は、従動プーリの回転を検出するため、複数のモータを使用する場合には、一つのベルトが破断しても従動プーリは回転を継続することから監視は困難となる。

第二に、いずれも別途の検出手段、即ち、複数の突起及びこの突起を検出する近接スイッチ、或いは伝達ベルトの有無を検出するベルト検出部を別途配設する必要がある。したがって、部品点数の増加に伴う製造時の工数アップ及びコストアップを招くとともに、配設スペースの確保及び構造の煩雑化を招く。

本発明は、このような背景技術に存在する課題を解決した射出成形機のベルト監視装置の提供を目的とするものである。

本発明は、上述した課題を解決するため、一つの被駆動軸２に設けた少なくとも一以上の従動プーリ３と複数の回転駆動部４ａ，４ｂの回転軸４ａｓ，４ｂｓにそれぞれ設けた駆動プーリ５ａ，５ｂ間にそれぞれ架け渡した複数のタイミングベルト６ａ，６ｂの異常を監視する射出成形機Ｍのベルト監視装置１を構成するに際して、回転駆動部４ａ，４ｂにそれぞれ設けることにより各回転駆動部４ａ，４ｂの回転位置を検出するロータリエンコーダ７ａ，７ｂと、各ロータリエンコーダ７ａ，７ｂから出力するエンコーダ出力値Ｄａ，Ｄｂを取り込むとともに、一つの特定のロータリエンコーダ７ａから出力するエンコーダ出力値Ｄａと他のロータリエンコーダ７ｂから出力するエンコーダ出力値Ｄｂの偏差Ｋｅを得る偏差演算手段８と、偏差Ｋｅと予め設定した閾値Ｋｓｆ，Ｋｓｓを比較し、偏差Ｋｅが閾値Ｋｓｆ以上及び／又はＫｓｓ以上になったことを判定する異常判定手段９と、少なくとも当該異常判定手段９の判定結果を出力する異常出力手段１０とを備えることを特徴とする。

この場合、発明の好適な態様により、偏差Ｋｅをゼロと見做すゼロ調整手段１１を設けることができる。また、閾値には、タイミングベルト６ａ，６ｂの伸長に係わる異常を検出可能な第一の閾値Ｋｓｆを含ませることができ、この際、異常出力手段１０には、第一の閾値Ｋｓｆ以上になったことの判定結果に基づいて、タイミングベルト６ａ，６ｂの伸長に係わる異常が発生した旨の第一の警報Ａｘを出力する機能を設けることができる。さらに、閾値には、タイミングベルト６ａ，６ｂの歯飛に係わる異常を検出可能な第二の閾値Ｋｓｓを含ませることができ、この際、異常出力手段１０は、第二の閾値Ｋｓｓ以上になったことの判定結果に基づいて、タイミングベルト６ａ，６ｂの歯飛に係わる異常が発生した旨の第二の警報Ａｙを出力する機能を設けることができる。

このような構成を有する本発明に係る射出成形機Ｍのベルト監視装置１によれば、次のような顕著な効果を奏する。

（１） 偏差検出手段８により、一つの特定のロータリエンコーダ７ａから出力するエンコーダ出力値Ｄａと他のロータリエンコーダ７ｂから出力するエンコーダ出力値Ｄｂの偏差Ｋｅを得るとともに、偏差Ｋｅと予め設定した閾値Ｋｓｆ，Ｋｓｓを比較して判定するようにしたため、各タイミングベルト６ａ，６ｂの少なくとも相対的な異常を検出することができる。したがって、各タイミングベルト６ａ，６ｂの破断を来す前の状態を検出可能となり、各タイミングベルト６ａ，６ｂの破断を事前に予防できるとともに、タイミングベルト６ａ，６ｂの長寿命化にも寄与できる。

（２） 各ロータリエンコーダ７ａ，７ｂから出力するエンコーダ出力値Ｄａ，Ｄｂを直接利用するため、近接スイッチやベルト検出部等の別途の検出手段が不要となる。したがって、部品点数の増加を伴わないため、製造時の工数削減及びコストダウンを図れるとともに、配設スペースの確保が不要となるため、構造の単純化及び外観性の向上にも寄与できる。

（３） 各エンコーダ出力値Ｄａ，Ｄｂをそのまま利用するため、ソフトウェアを含む制御系の構成を単純化できるとともに、駆動プーリ５ａ，５ｂの位置を直接的に検出可能になるため、各タイミングベルト６ａ，６ｂの伸長等を正確かつ確実に検出できる。

（４） 好適な態様により、偏差Ｋｅをゼロと見做すゼロ調整手段１１を設ければ、実質的なゼロリセット機能として利用できるため、偏差Ｋｅの発生度合を容易かつ確実に把握できる。

（５） 好適な態様により、閾値に、タイミングベルト６ａ，６ｂの伸長に係わる異常を検出可能な第一の閾値Ｋｓｆを含ませれば、タイミングベルト６ａ，６ｂの伸長に係わる異常に対応する閾値を設定できるため、使用によるタイミングベルト６ａ，６ｂの相対的な伸長を確実に検出できるとともに、タイミングベルト６ａ，６ｂの伸長に対する正常又は異常の状態を的確に判定できる。

（６） 好適な態様により、異常出力手段１０に、第一の閾値Ｋｓｆに達したことの判定結果に基づいて、タイミングベルト６ａ，６ｂの伸長に係わる異常が発生した旨の第一の警報Ａｘを出力する機能を設ければ、オペレータは、タイミングベルト６ａ，６ｂの伸長に係わる異常が発生したことを、速やかにかつ確実に知ることができるため、タイミングベルト６ａ，６ｂにおける張力の再調整等の処置を迅速に行うことができる。

（７） 好適な態様により、閾値に、タイミングベルト６ａ，６ｂの歯飛に係わる異常を検出可能な第二の閾値Ｋｓｓを含ませれば、歯の１ピッチ分に対応する閾値を設定することにより、タイミングベルト６ａ，６ｂにおける歯飛の発生を確実に検出できる。

（８） 好適な態様により、異常出力手段１０に、第二の閾値Ｋｓｓに達したことの判定結果に基づいて、タイミングベルト６ａ，６ｂの歯飛に係わる異常が発生した旨の第二の警報Ａｙを出力する機能を設ければ、オペレータは、タイミングベルト６ａ，６ｂにおける歯飛の発生を、速やかにかつ確実に知ることができるため、ベルト交換等の必要な処置を迅速に行うことができる。

本発明の好適実施形態に係るベルト監視装置における主要部の構成を示すブロック回路図、 同ベルト監視装置を備える射出成形機における射出装置の一部断面平面構成図、 同射出成形機に備えるタイミングベルトを用いた回転伝達機構を抽出して示す背面構成図、 同ベルト監視装置に用いる設定画面図、 同ベルト監視装置に用いる表示画面図、 同ベルト監視装置の動作（機能）を説明するためのデータ表、 同ベルト監視装置の動作（機能）を説明するためのフローチャート、

次に、本発明に係る好適実施形態を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。

まず、本実施形態に係るベルト監視装置１を備える射出成形機Ｍの構成について、図２及び図３を参照して説明する。

図２に示す射出成形機Ｍは、型締装置を除いた射出装置Ｍｉのみを示す。射出装置Ｍｉは、離間した前支持盤１２ｆと後支持盤１２ｒを備え、この前支持盤１２ｆの前面で加熱筒１３の後端を支持する。加熱筒１３は、前端に射出ノズル１４を、また、後部に当該加熱筒１３の内部に成形材料を供給するホッパ１５をそれぞれ備えるとともに、加熱筒１３の内部にはスクリュ１６を挿通させる。一方、前支持盤１２ｆと後支持盤１２ｒ間には四本のタイバー１７…を架設し、このタイバー１７…に、スライドブロック１８をスライド自在に装填する。スライドブロック１８の前端には、従動プーリ１９を一体に有するロータリブロック２０を回動自在に支持し、このロータリブロック２０の中央にスクリュ１６の後端を結合する。さらに、スライドブロック１８の側面には、スクリュ回転用のサーボモータ２１を取付け、このサーボモータ２１の回転シャフトに固定した駆動プーリ２２と上述した従動プーリ１９間に、無端のタイミングベルト２３を架け渡す。これにより、スクリュ１６を回転させる回転駆動機構２４が構成される。なお、２１ｅはサーボモータ２１の後端に付設して、当該サーボモータ２１の回転数（回転位置）を検出するロータリエンコーダを示す。

他方、スライドブロック１８の後部には、ナット部２６を同軸上一体に設けるとともに、後支持盤１２ｒに回動自在に支持されたボールねじ部２７の前側をナット部２６に螺合させる。これにより、ボールねじ機構２５が構成される。一方、後支持盤１２ｒから後方に突出したボールねじ部２７の後部は被駆動軸２となり、この被駆動軸２に一つの従動プーリ３を取付ける。この従動プーリ３は単一であるが軸方向に長く形成する。これにより、後述する二つのタイミングベルト６ａ，６ｂを並べて架けることができる。また、後支持盤１２ｒの左右両側には、スクリュ進退用のサーボモータ２９ａ，２９ｂをそれぞれ配設する。各サーボモータ２９ａ，２９ｂはそれぞれ回転駆動部４ａ，４ｂを構成し、各サーボモータ２９ａ，２９ｂの回転シャフト（回転軸４ａｓ，４ｂｓ）にそれぞれ駆動プーリ５ａ，５ｂを取付ける。

そして、図２及び図３に示すように、駆動プーリ５ａと従動プーリ３間に無端のタイミングベルト６ａを、駆動プーリ５ｂと従動プーリ３間に無端のタイミングベルト６ｂをそれぞれ架け渡す。このため、従動プーリ３の定位置に、各タイミングベルト６ａ，６ｂが並べて架けれるように、各サーボモータ２９ａ，２９ｂの位置を前後方向（軸方向）にオフセットさせる。これにより、スクリュ１６を進退移動させる進退駆動機構３０が構成される。さらに、各サーボモータ２９ａ，２９ｂの後端には、各サーボモータ２９ａ，２９ｂの回転数（回転位置）を検出するロータリエンコーダ７ａ，７ｂを付設する。例示のロータリエンコーダ７ａ，７ｂはアブソリュートタイプエンコーダである。なお、図２中、３１はロータリブロック２０とスライドブロック１８間に介在させることにより、スクリュ１６に加わる圧力を検出するロードセル（圧力検出器）を示す。

他方、図２において、４１は射出成形機Ｍに備える成形機コントローラを示す。この成形機コントローラ４１は、本実施形態に係るベルト監視装置１を備えており、設定部４２及び表示部４３が付属する。

次に、本実施形態に係るベルト監視装置１の構成について、図１〜図５を参照して具体的に説明する。

図１中、成形機コントローラ４１は、ＣＰＵ，内部メモリ（ＲＯＭ，ＲＡＭ等），電源ユニット等を含むコンピュータ機能を有し、射出成形機Ｍの全体の制御を司る。また、各サーボモータ２９ａ，２９ｂをそれぞれ駆動するサーボアンプ４５ａ，４５ｂを備え、各サーボモータ２９ａ，２９ｂは、各サーボアンプ４５ａ，４５ｂの出力側に接続するとともに、各サーボアンプ４５ａ，４５ｂの入力側は、成形機コントローラ４１の出力ポートに接続する。さらに、各サーボモータ２９ａ，２９ｂに付設したロータリエンコーダ７ａ，７ｂは、成形機コントローラ４１の入力ポートに接続する。これにより、成形機コントローラ４１からサーボアンプ４５ａ，４５ｂには、各サーボモータ２９ａ，２９ｂを制御するための制御指令が付与されるとともに、ロータリエンコーダ７ａ，７ｂから成形機コントローラ４１にはエンコーダ出力値Ｄａ，Ｄｂが付与される。

また、成形機コントローラ４１は、本実施形態に係るベルト監視装置１を兼ねている。このため、成形機コントローラ４１の内部メモリには、ベルト監視装置１の全体における一連の制御（シーケンス制御）を実行するための制御プログラムを格納するとともに、閾値及び検出データ等の各種データを記憶する。

図１中、１は機能ブロックを用いたベルト監視装置を示す。ベルト監視装置１は、偏差演算部Ｆ１，第一監視処理部Ｆ２，第二監視処理部Ｆ３及び出力処理部Ｆ４を備える。この場合、偏差演算部Ｆ１の入力部には、一方のロータリエンコーダ（特定のロータリエンコーダ）７ａから出力するエンコーダ出力値Ｄａと他方のロータリエンコーダ（他のロータリエンコーダ）７ｂから出力するエンコーダ出力値Ｄｂが付与される。これにより、偏差演算部Ｆ１は、エンコーダ出力値Ｄａとエンコーダ出力値Ｄｂの偏差（純偏差）Ｋｅを演算により得る偏差演算手段８を構成する。なお、この場合、偏差Ｋｅには絶対値を用いる。

一方、第一監視処理部Ｆ２及び第二監視処理部Ｆ３は、偏差（後述する調整後の偏差）Ｋｅと予め設定した閾値Ｋｓｆ，Ｋｓｓを比較し、偏差Ｋｅが閾値Ｋｓｆ及び／又はＫｓｓ以上になったことを判定する異常判定手段９を構成する。この場合、第一監視処理部Ｆ２には、タイミングベルト６ａ，６ｂの伸長に係わる異常を検出可能な第一の閾値Ｋｓｆを設定するとともに、第二監視処理部Ｆ３には、タイミングベルト６ａ，６ｂの歯飛に係わる異常を検出可能な第二の閾値Ｋｓｓを設定する。これにより、第一監視処理部Ｆ２は、偏差Ｋｅが第一の閾値Ｋｓｆ以上になったことを判定できるとともに、第二監視処理部Ｆ３は、偏差Ｋｅが第二の閾値Ｋｓｓ以上になったことを判定できる。

第一の閾値Ｋｓｆ及び第二の閾値Ｋｓｓは、成形機コントローラ４１に付属するベルト監視用の設定部４２から設定できる。図４は、設定部４２の設定画面４２ｓを示し、この設定画面４２ｓには、異常検出パルス設定キー５１及び歯飛検出パルス設定キー５２を備える。この異常検出パルス設定キー５１により第一の閾値Ｋｓｆを設定できるとともに、歯飛検出パルス設定キー５２により第二の閾値Ｋｓｓを設定できる。その他、設定画面４２ｓにおいて、５３は調整点検終了キー、５４は異常検出カウンタ、５５は位置ずれ現在値表示部、５６は歯飛累積カウンタ、５７は位置ずれ最大値表示部、４２ｓｅは閉じるキーをそれぞれ示す。この場合、位置ずれ現在値表示部５５は、後述する偏差Ｋｅをゼロと見做すゼロ調整手段１１を兼ねている。

他方、出力処理部Ｆ４は、第一監視処理部Ｆ２及び第二監視処理部Ｆ３から得る判定結果を出力処理する。この出力処理部Ｆ４の出力側には表示部４３が接続され、出力処理部Ｆ４と表示部４３により異常出力手段１０を構成する。この場合、異常出力手段１０は、第一監視処理部Ｆ２における第一の閾値Ｋｓｆ以上になったことの判定結果に基づいて、少なくともタイミングベルト６ａ，６ｂの伸長に係わる異常が発生した旨の第一の警報Ａｘ（図５）を出力する機能を備えるとともに、第二監視処理部Ｆ３における第二の閾値Ｋｓｓ以上になったことの判定結果に基づいて、少なくともタイミングベルト６ａ，６ｂの歯飛に係わる異常が発生した旨の第二の警報Ａｙ（図５）を出力する機能を備える。

図５に表示部４３の表示画面４３ｓを示す。この表示画面４３ｓは、射出成形機Ｍの正面部等に配した液晶表示パネル等のディスプレイに表示する。表示画面４３ｓには、通常、生産や動作状態等を適宜表示するが、第一の警報Ａｘの出力により、タイミングベルト６ａ，６ｂの伸長に係わる異常が発生した旨をウィンドウ表示部５８により表示する。これにより、ウィンドウ表示部５８には、第一の警報Ａｘに対応する警報メッセージが表示される。また、第二の警報Ａｙの出力により、タイミングベルト６ａ，６ｂの歯飛に係わる異常が発生した旨をウィンドウ表示部５９により表示する。これにより、ウィンドウ表示部５９には、第二の警報Ａｙに対応する警報メッセージが表示される。

次に、本実施形態に係るベルト監視装置１の動作（機能）について、各図を参照しつつ図７のフローチャートに従って説明する。

最初に、図４に示す設定画面４２ｓを用いて、第一の閾値Ｋｓｆ及び第二の閾値Ｋｓｓの設定を行う（ステップＳ１）。第一の閾値Ｋｓｆは、タイミングベルト６ａ，６ｂの伸長（相対的伸長）に係わる異常を検出可能な閾値を、エンコーダ出力値Ｄａとエンコーダ出力値Ｄｂの偏差（調整後の偏差）Ｋｅに対する大きさにより設定する。設定に際しては、タッチパネル式に構成される異常検出パルス設定キー５１のタッチにより、テンキーがウィンドウ表示されるため、所望値を閾値として入力する。例示は、「５０」を設定した場合を示す。これにより、使用によるタイミングベルト６ａ，６ｂの相対的な伸長を確実に検出できるとともに、タイミングベルト６ａ，６ｂの伸長に対する正常又は異常の状態を的確に判定できる。第二の閾値Ｋｓｓは、タイミングベルト６ａ，６ｂの歯飛に係わる異常を検出可能な閾値を、エンコーダ出力値Ｄａとエンコーダ出力値Ｄｂの偏差（調整後の偏差）Ｋｅに対する大きさにより設定する。この場合、第二の閾値Ｋｓｓは、タイミングベルト６ａ，６ｂにおける歯の１ピッチ分に対応する閾値として設定できる。設定に際しては、歯飛検出パルス設定キー５２のタッチにより、テンキーがウィンドウ表示されるため、所望値を閾値として入力する。例示は、「１００」を設定した場合を示す。これにより、タイミングベルト６ａ，６ｂにおける歯飛の発生を確実に検出できる。

また、工場出荷時或いはベルト交換時には初期調整を行う（ステップＳ２）。初期調整は、張力調整器を用いることにより各タイミングベルト６ａ，６ｂの張力を計測し、一方のタイミングベルト６ａと他方のタイミングベルト６ｂの張力が同一の設定値になるように、サーボモータ２９ａ，２９ｂの位置等を変更する。この場合、初期調整を行っても、各タイミングベルト６ａ，６ｂの張力を完全に一致させることはできない。即ち、若干の偏差Ｋｅを生じるため、ゼロ調整手段１１により、偏差Ｋｅをゼロと見做す処理を行う。具体的には、図６に示すように、初期調整時において、一方のエンコーダ出力値Ｄａが「５１００」、他方のエンコーダ出力値Ｄｂが「５１１０」であったとすれば、偏差（純偏差）Ｋｅは「１０」となる。これにより、設定画面４２ｓの位置ずれ現在値表示部５５には「１０」が表示されるため、位置ずれ現在値表示部５５をタッチしてテンキーをウィンドウ表示し、調整値として「１０」を入力する。これにより、位置ずれ現在値表示部５５の「１０」は、「０」に調整（リセット）、即ち、調整後の偏差Ｋｅが得られる。このように、偏差Ｋｅをゼロと見做すゼロ調整手段１１を設ければ、実質的なゼロリセット機能として利用できるため、発生する偏差Ｋｅの発生度合を容易かつ確実に把握できる。

一方、運転中は、ロータリエンコーダ７ａ，７ｂから出力するエンコーダ出力値Ｄａ，Ｄｂの取り込みを行う（ステップＳ３，Ｓ４）。これにより、エンコーダ出力値Ｄａ，Ｄｂは、偏差演算部Ｆ１に付与される。偏差演算部Ｆ１では、エンコーダ出力値Ｄａとエンコーダ出力値Ｄｂの偏差（純偏差）Ｋｅを演算により得る（ステップＳ５）。得られた偏差Ｋｅは、第一監視処理部Ｆ２と第二監視処理部Ｆ３の双方に付与されるため、第一監視処理部Ｆ２では、偏差（調整後の偏差）Ｋｅと第一の閾値Ｋｓｆの比較処理を行う（ステップＳ６）。この際、偏差Ｋｅが第一の閾値Ｋｓｆ未満であれば、正常と判定され、異常処理は行われない（ステップＳ７，Ｓ３…）。即ち、図６に示すように、正常時における、ロータリエンコーダ７ａから出力するエンコーダ出力値Ｄａが「７８７０」、ロータリエンコーダ７ｂから出力するエンコーダ出力値Ｄｂが「７８８０」の場合、偏差Ｋｅ（純偏差）は「１０」となるため、調整値「１０」による調整後の偏差Ｋｅは「０」となり、各タイミングベルト６ａ，６ｂの伸長は生じていない。

これに対して、偏差（調整後の偏差）Ｋｅが第一の閾値Ｋｓｆ以上であれば、異常と判定され、この判定結果は、出力処理部Ｆ４に付与される。これにより、所定の異常処理、具体的には、図５に示すように、表示画面４３ｓに第一の警報Ａｘに基づく警報メッセージがウィンドウ表示部５８により表示される（ステップＳ７，Ｓ８）。第一の警報Ａｘに基づく警報メッセージには、タイミングベルト６ａ，６ｂに異常が発生した旨、タイミングベルト６ａ，６ｂの張力の調整及び点検が必要な旨が表示される。即ち、図６に示すように、異常検出時における、ロータリエンコーダ７ａから出力するエンコーダ出力値Ｄａが「７８７０」、ロータリエンコーダ７ｂから出力するエンコーダ出力値Ｄｂが「７９３０」の場合、偏差（純偏差）Ｋｅは「６０」となるため、調整値「１０」による調整後の偏差Ｋｅは「５０」となり、第一の閾値Ｋｓｆ以上となる。これにより、オペレータは、タイミングベルト６ａ，６ｂの伸長に係わる異常が発生したことを知ることができるため、射出成形機Ｍの運転を停止し、タイミングベルト６ａ，６ｂに対して張力の再調整を行うことができる（ステップＳ９）。

張力の再調整は、初期調整と同じであり、張力調整器により各タイミングベルト６ａ，６ｂの張力を計測するとともに、一方のタイミングベルト６ａと他方のタイミングベルト６ｂの張力が同一の設定値になるように、サーボモータ２９ａ，２９ｂの位置等を変更する。また、ゼロ調整手段１１により、偏差Ｋｅをゼロと見做す処理を行う。即ち、図６に示すように、一方のエンコーダ出力値Ｄａが「７８７０」、他方のエンコーダ出力値Ｄｂが「７９３０」であったとすれば、偏差（純偏差）Ｋｅは「６０」となる。したがって、設定画面４２ｓの位置ずれ現在値表示部５５には「６０」が表示されるため、この位置ずれ現在値表示部５５のタッチにより、テンキーをウィンドウ表示し、調整値として「６０」を入力する。これにより、位置ずれ現在値表示部５５の「６０」は「０」に調整（リセット）される。

このように、タイミングベルト６ａ，６ｂの伸長に係わる異常が発生した旨の第一の警報Ａｘを出力する機能を設ければ、オペレータは、タイミングベルト６ａ，６ｂの伸長に係わる異常が発生したことを、速やかにかつ確実に知ることができるとともに、タイミングベルト６ａ，６ｂに対する張力の再調整等の処置を迅速に行うことができる。そして、張力の再調整を行ったなら、調整点検終了キー５３をタッチしてＯＮにする（ステップＳ１０）。これにより、異常検出カウンタ５４には「１」が追加される（ステップＳ１１）。この異常検出カウンタ５４により調整回数を確認することができる。この後、運転を再開する（Ｓ３…）

他方、第二監視処理部Ｆ３では、偏差（調整後の偏差）Ｋｅと第二の閾値Ｋｓｓの比較処理を行う（ステップＳ１２）。この際、偏差Ｋｅが第二の閾値Ｋｓｓ未満であれば、正常と判定されるため、異常処理は行われない（ステップＳ１３，Ｓ３…）。これに対して、偏差Ｋｅが第二の閾値Ｋｓｓ以上であれば、異常と判定され、この判定結果は、出力処理部Ｆ４に付与される。これにより、異常処理、具体的には、図５に示すように、表示画面４３ｓに第二の警報Ａｙに基づく警報メッセージがウィンドウ表示部５９により表示される（ステップＳ１３，Ｓ１４）。第二の警報Ａｙに基づく警報メッセージには、タイミングベルト６ａ，６ｂに歯飛が発生した旨、タイミングベルト６ａ，６ｂの交換等が必要な旨が表示される。即ち、図６に示すように、歯飛検出時において、ロータリエンコーダ７ａから出力するエンコーダ出力値Ｄａが「７８７０」、ロータリエンコーダ７ｂから出力するエンコーダ出力値Ｄｂが「８０３０」とすれば、純偏差は「１６０」になるとともに、位置ずれ現在値表示部５５に表示される調整後の偏差Ｋｅは「１００」となり、第二の閾値Ｋｓｓ以上となる。これにより、オペレータは、タイミングベルト６ａ，６ｂの歯飛に係わる異常が発生したことを知ることができるため、タイミングベルト６ａ，６ｂの交換を行うことができる（ステップＳ９）。また、交換後は張力に対する初期調整を行うとともに、運転を再開する（ステップＳ２，Ｓ３…）。

よって、このような本実施形態に係るベルト監視装置１によれば、偏差検出手段８により、一つの特定のロータリエンコーダ７ａから出力するエンコーダ出力値Ｄａと他のロータリエンコーダ７ｂから出力するエンコーダ出力値Ｄｂの偏差Ｋｅを得るとともに、偏差Ｋｅと予め設定した閾値Ｋｓｆ，Ｋｓｓを比較して判定するようにしたため、各タイミングベルト６ａ，６ｂの少なくとも相対的な異常を検出することができる。したがって、各タイミングベルト６ａ，６ｂの破断を来す前の状態を検出可能となり、各タイミングベルト６ａ，６ｂの破断を事前に予防できるとともに、タイミングベルト６ａ，６ｂの長寿命化にも寄与できる。また、各ロータリエンコーダ７ａ，７ｂから出力するエンコーダ出力値Ｄａ，Ｄｂを直接利用するため、近接スイッチやベルト検出部等の別途の検出手段が不要となる。したがって、部品点数の増加を伴わないため、製造時の工数削減及びコストダウンを図れるとともに、配設スペースの確保が不要となるため、構造の単純化及び外観性の向上にも寄与できる。さらに、各エンコーダ出力値Ｄａ，Ｄｂをそのまま利用するため、ソフトウェアを含む制御系の構成を単純化できるとともに、駆動プーリ５ａ，５ｂの位置を直接的に検出可能になるため、各タイミングベルト６ａ，６ｂの伸長等を正確かつ確実に検出できる。

以上、好適実施形態について詳細に説明したが、本発明は、このような実施形態に限定されるものではなく、細部の構成，形状，数量，手法等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更，追加，削除することができる。例えば、偏差Ｋｅをゼロと見做すゼロ調整手段１１を設けた場合を示したが、必ずしも設けることを要しない。この場合、例えば、初期調整後、サーボモータ２９ａ，２９ｂを最前進位置まで移動させ、この最前進位置において、ロータリエンコーダ７ａ，７ｂに対する原点補正を行えば、例示のようなゼロ調整手段１１を不要にすることができる。また、例示の従動プーリ３は、単一のプーリにより構成した場合を示したが、二つのプーリを並べて構成してもよい。さらに、回転駆動部４ａ，４ｂとしてサーボモータ２９ａ，２９ｂを例示したが、他のタイプのモータや一部にモータを含む回転駆動部を排除するものではない。一方、二つの回転駆動部４ａ，４ｂを例示したが、三つ以上の回転駆動部４ａ…であってもよい。また、ロータリエンコーダ７ａ，７ｂは、アブソリュートタイプエンコーダを例示したが、その他、成形機コントローラ４１でパルスデータを保持、即ち、電源切時にパルスデータをバックアップ保存し、電源投入時に保存したパルスデータを初期値として設定すれば、インクリメントタイプエンコーダも適用可能である。さらに、異常出力手段１０として表示部４３により表示する場合を示したが、その他、携帯電話等に送信する送信部，プリントアウトする印字部，音を鳴らす発音部等を組み合わせてもよい。また、射出装置Ｍｉに適用した場合を示したが、型締装置側に適用してもよい。他方、第一の閾値Ｋｓｆと第二の閾値Ｋｓｓの双方を設定した場合を示したが、いずれか一方のみを設定してもよいし、或いは第一の閾値Ｋｓｆを、さらに複数の閾値として数段階のレベル（張力レベル大，張力レベル小等）に設定してもよい。

本発明に係るベルト監視装置は、複数の回転駆動部から一つの被駆動軸に回転伝達する複数のタイミングベルトを備える各種射出成形機に利用できる。したがって、同様の回転伝達機構を備えるものであれば、電動式射出成形機であるか油圧式射出成形機であるかは問わない。

１：ベルト監視装置，２：被駆動軸，３：従動プーリ，４ａ：回転駆動部，４ｂ：回転駆動部，４ａｓ：回転軸，４ｂｓ：回転軸，５ａ：駆動プーリ，５ｂ：駆動プーリ，６ａ：タイミングベルト，６ｂ：タイミングベルト，７ａ：ロータリエンコーダ，７ｂ：ロータリエンコーダ，８：偏差検出手段，９：異常判定手段，１０：異常出力手段，１１：ゼロ調整手段，Ｍ：射出成形機，Ｄａ：エンコーダ出力値，Ｄｂ：エンコーダ出力値，Ｋｅ：偏差，Ｋｓｆ：第一の閾値，Ｋｓｓ：第二の閾値，Ａｘ：第一の警報，Ａｙ：第二の警報

Claims (6)

1. 一つの被駆動軸に設けた少なくとも一以上の従動プーリと複数の回転駆動部の回転軸にそれぞれ設けた駆動プーリ間にそれぞれ架け渡した複数のタイミングベルトの異常を監視する射出成形機のベルト監視装置であって、前記回転駆動部にそれぞれ設けることにより各回転駆動部の回転位置を検出するロータリエンコーダと、各ロータリエンコーダから出力するエンコーダパルスを取り込むとともに、一つの特定のロータリエンコーダから出力するエンコーダ出力値と他のロータリエンコーダから出力するエンコーダ出力値の偏差を得る偏差演算手段と、前記偏差と予め設定した閾値を比較し、当該偏差が閾値以上になったことを判定する異常判定手段と、少なくとも当該異常判定手段の判定結果を出力する異常出力手段とを備えることを特徴とする射出成形機のベルト監視装置。
2. 前記偏差をゼロと見做すゼロ調整手段を備えることを特徴とする請求項１記載の射出成形機のベルト監視装置。
3. 前記閾値には、前記タイミングベルトの伸長に係わる異常を検出可能な第一の閾値を含むことを特徴とする請求項１又は２記載の射出成形機のベルト監視装置。
4. 前記異常出力手段は、前記第一の閾値に達したことの判定結果に基づいて、前記タイミングベルトの伸長に係わる異常が発生した旨の第一の警報を出力する機能を備えることを特徴とする請求項３記載の射出成形機のベルト監視装置。
5. 前記閾値には、前記タイミングベルトの歯飛に係わる異常を検出可能な第二の閾値を含むことを特徴とする請求項１又は２記載の射出成形機のベルト監視装置。
6. 前記異常出力手段は、前記第二の閾値に達したことの判定結果に基づいて、前記タイミングベルトの歯飛に係わる異常が発生した旨の第二の警報を出力する機能を備えることを特徴とする請求項５記載の射出成形機のベルト監視装置。

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