JP6162612B2 - 射出成形機の可動部の異常検出装置 - Google Patents

Description

本発明は可動部を前後進させる射出成形機に関し、特に、射出成形機の可動部の異常検出装置に関する。

射出成形機は、型開閉機構、エジェクタ機構、射出機構、ノズルタッチ機構、ダイハイト機構等の可動部を備えており、プーリ、ボールねじ、タイミングベルト（以下：ベルト）等の動力伝達機構によってサーボモータや油圧装置の回転運動を直線運動に変換し、前後進方向に駆動される。これらの動力伝達機構では、１本の駆動軸と１本の従動軸の間にベルトが設けられた機構部、１本の駆動軸と複数の従動軸の間にベルトが設けられた機構部等が知られている。

従動軸に歯飛びが発生すると、前者の機構部（１本の駆動軸と１本の従動軸の間にベルトが設けられた機構部）では、可動部に移動方向の位置ずれが生じる。後者の機構部（１本の駆動軸と複数の従動軸の間にベルトが設けられた機構部）では、一部の従動軸にのみ歯飛びが発生すると、移動方向の位置ずれに加え、移動方向に対する垂直方向の位置ずれが生じるため、結果として可動部に傾きが生じる。

可動部に傾きや垂直方向の位置ずれが生じた状態で可動部の動作を行う運転を繰り返すと、ボールねじの折損や早期磨耗の原因となる。また、可動部の摺動部におけるブッシュ等の部材が磨耗した場合にも同様にボールねじの損傷に繋がる。以上のように、可動部の位置ずれや傾きを検出することは、成形品の品質確保、金型や成形機の故障防止の上で重要である。

特許文献１には、張力検出手段を用いてベルトの異常を検出できることが開示されている。特許文献２には、近接センサで検出される突起の単位時間あたりの通過量によって、ベルトの歯飛びを検出できることが開示されている。特許文献３には、型締装置においてクロスヘッドの位置を検出することによって、ベルトの破断等の型締装置の異常を検出できることが開示されている。特許文献４には、型締装置において２点の検出位置からその通過時間が基準値に対して大きい場合に、ベルトの破断等の型締装置の異常を検出できることが開示されている。特許文献５には、トグル式型締装置において非接触式変位センサによって、クロスヘッドの傾きを検出できることが開示されている。

特開平１１−２６２９３２号公報 特開２００３−１８４９６７号公報 特開２００７−１４４７７７号公報 特開２００８−５５６１７号公報 特開２０１１−５７９６号公報

背景技術で説明したように、特許文献１〜４には、ベルトの破断や歯飛びを検出することが開示されているが、可動部の傾きや移動方向に対する垂直方向の位置ずれを検出する技術は従来知られていなかった。また、特許文献５には、可動部の傾きを検出することが開示されているが、検出に用いる非接触式変位センサは近接センサに比べ高価である。

そこで、本発明の目的は、可動部の移動方向に対する傾き、または可動部の移動方向に対する垂直方向の位置ずれが発生した場合に、安価な手段で異常を検出することが可能な射出成形機の可動部の異常検出装置を提供することである。

本願の請求項１に係る発明は、射出成形機の可動部を駆動部を介して駆動して前記可動部の移動制御を行う移動制御部と、該可動部の位置を検出する位置検出部と、前記可動部が特定の位置を通過したことを検出するセンサと、該センサに対して前記可動部の移動方向に相対移動し、前記センサによって検出される被検出部材であって、前記センサが検出状態となる検出部と前記センサが非検出状態となる非検出部とを前記可動部の移動方向に交互に備え、少なくとも第１の検出部、第１の非検出部、第２の検出部を有するか、または、少なくとも第１の非検出部、第１の検出部、第２の非検出部を有する被検出部材と、 前記センサが検出状態から非検出状態に変化した時点から再び検出状態に変化するまでの間、または、前記センサが非検出状態から検出状態に変化した時点から再び非検出状態に変化するまでの間の前記可動部の移動量を検出する移動量検出部とを有し、前記センサは、前記可動部の移動方向を基準とし、前記被検出部材に対する垂直方向距離に応じて前記移動量検出部が検出する前記可動部の移動量が変化するセンサであって、前記移動量検出部の検出移動量と所定の基準値との偏差に基づいて前記可動部の異常を検出することを特徴とする射出成形機の可動部の異常検出装置である。
請求項２に係る発明は、前記基準値は前記可動部が正常時に前記移動量検出部によって検出された移動量、またはあらかじめ定めた値であることを特徴とする請求項１に記載の射出成形機の可動部の異常検出装置である。

請求項３に係る発明は、射出成形機の可動部を駆動部を介して駆動して前記可動部の移動制御を行う移動制御部と、該可動部の位置を検出する位置検出部と、前記可動部が特定の位置を通過したことを検出するセンサと、該センサに対して前記可動部の移動方向に相対移動し、前記センサによって検出される被検出部材であって、前記センサが検出状態となる検出部と前記センサが非検出状態となる非検出部とを前記可動部の移動方向に交互に備え、少なくとも第１の検出部、第１の非検出部、第２の検出部、第２の非検出部、第３の検出部を有するか、または、少なくとも第１の非検出部、第１の検出部、第２の非検出部、第２の検出部、第３の非検出部を有する被検出部材と、前記センサが検出状態から非検出状態に変化した時点から再び検出状態に変化するまでの間、または、前記センサが非検出状態から検出状態に変化した時点から再び非検出状態に変化するまでの間の前記可動部の移動量を検出する移動量検出部とを有し、前記センサは、前記可動部の移動方向を基準とし、被検出部材に対する垂直方向距離に応じて前記移動量検出部が検出する前記可動部の移動量が変化するセンサであって、前記移動量検出部は、検出移動部材における互いに異なる少なくとも２箇所以上について移動量を検出し、該検出した２箇所以上の移動量の相互の偏差に基づいて前記可動部の異常を検出することを特徴とする射出成形機の可動部の異常検出装置である。

請求項４に係る発明は、前記被検出部材は、前記可動部が所定距離移動するごとに前記センサが検出および非検出を繰り返すように構成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の射出成形機の可動部の異常検出装置である。
請求項５に係る発明は、前記移動制御部は、通常の成形運転時の制御モードとは別に、異常検出用の可動部制御モードを有し、所定の成形サイクル毎に異常検出用の可動部制御モードを起動して可動部を駆動し、可動部の異常検出を行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の射出成形機の可動部の異常検出装置である。

請求項６に係る発明は、さらに、前記可動部の異常を検出すると、a）アラームを発生する、b）異常が発生したことを画面に表示する、c）射出成形機の運転を停止する、のうちいずれか１つ以上を行うことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の射出成形機の可動部の異常検出装置である。
請求項７に係る発明は、可動部の異常を検出した後は成形運転を禁止し、可動部の異常を補修した後に、前記異常検出用の可動部制御モードを起動し、可動部の異常が解消されたことを確認した場合に成形運転を許可することを特徴とする請求項５に記載の射出成形機の可動部の異常検出装置である。

本発明により、可動部の移動方向に対する傾き、または可動部の移動方向に対する垂直方向の位置ずれが発生した場合に、安価な手段で異常を検出することが可能な射出成形機の可動部の異常検出装置を提供できる。

本発明の一実施形態の構成を示す図である。 被検出部材の構成を示す図である。 可動部の移動方向に対する垂直方向の位置ずれを示す図である。 本発明によるエジェクタプレートの異常検出方法を説明する図である。 可動部の垂直方向の位置ずれの検出方法を説明する図である。 可動部の傾きの検出方法を説明する図である。 第１の実施形態における処理を示すフローチャートである。 第２の実施形態における処理を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。
本発明は、センサと被検出部材との間の距離に応じて移動量検出部が検出する可動部の移動量が変化するセンサを用いて、可動部の傾きや可動部の垂直方向の位置ずれを検出することを特徴とする。なお、射出成形機の可動部は、型開閉機構、エジェクタ機構、射出機構、ダイハイト機構、ノズルタッチ機構等の射出成形機の機構部である。

本発明は、サーボモータや油圧装置等の可動部を駆動する駆動部と、駆動部を制御することによって可動部の移動制御を行う移動制御部と、絶対位置検出器やリニアスケール等の該可動部の位置を検出する位置検出部と、前記可動部が特定の位置を通過したことを検出するセンサを備え、該センサから出力する信号を射出成形機の制御装置に入力する。一つの例として、前記センサはストッパすなわち固定部、被検出部材はエジェクタプレートすなわち可動部に備えられている。なお、センサが可動部に備えられ、被検出部材が固定部に備えられるようにしてもよい。センサとして、例えば、近接センサなどを用いることができる。

可動部の異常を検出するための本発明に係るシステム構成を、図１のエジェクタプレートを例に挙げて示す。金型内のキャビティから成形品を突き出すエジェクタは可動盤（図示せず）に取り付けられ、可動盤に取り付けられた金型１０内の成形品を突き出す装置である。エジェクタは、エジェクタプレート１５とエジェクタプレート１５に立設するエジェクタロッド１１、エジェクタプレート１５の両端部に設けられたボールナット２６に螺合するボールねじ１７、エジェクタプレート１５の移動をガイドするガイドロッド１４、突き出し用サーボモータ１８、ボールねじ１７に設けられたプーリ（従動軸）１３、突き出し用サーボモータ１８の駆動軸に設けられたプーリ（駆動軸）１２、突き出し用サーボモータ１８のプーリ（駆動軸）１２とボールねじ１７のプーリ（従動軸）１３の間に張り渡されたタイミングベルト１６等によって構成されている。

突き出し用サーボモータ１８の回転力はタイミングベルト１６によってボールねじ１７に取り付けられたプーリ（従動軸）１３に伝達される。プーリ（従動軸）１３が回転することでボールねじ１７が回転し、ボールナット２６が設けられたエジェクタプレート１５は、ガイドロッド１４にガイドされて直線移動する。エジェクタプレート１５に取り付けられたエジェクタロッド１１は可動盤を貫通し、エジェクタロッド１１の先端部を（可動側）金型１０のキャビティ内に突き出し、キャビティ内の成形品（図示省略）を金型１０から突き出す。ガイドロッド１４の端部にはストッパ１９が設けられており、エジェクタプレート１５がボールねじ１７から脱落するのを防止している。また、ストッパ１９には近接センサ２０が取り付けられている。一方、エジェクタプレート１５には近接センサ２０が検出する被検出部材２３が取り付けられている。近接センサ２０から出力される信号は入出力インタフェース４５を介して数値制御装置４０に受信される。

数値制御装置４０は、サーボ制御用のマイクロプロセッサであるサーボＣＰＵ４２、プログラマブルマシンコントローラ（ＰＭＣ）用のマイクロプロセッサであるＰＭＣＣＰＵ４６、数値制御用のマイクロプロセッサであるＣＮＣＣＰＵ４９を有し、バス５５を介して相互の入出力を選択することにより各マイクロプロセッサ間での情報伝達が行えるようになっている。ＰＭＣＣＰＵ４６には射出成形機のシーケンス動作を制御するシーケンスプログラム等を記憶したＲＯＭ４７および演算データの一時記憶等に用いられるＲＡＭ４８が接続され、ＣＮＣＣＰＵ４９には、射出成形機を全体的に制御する自動運転プログラム等を記憶したＲＯＭ５０および演算データの一時記憶等に用いられるＲＡＭ５１が接続されている。

また、サーボＣＰＵ４２には、位置ループ、速度ループ、電流ループの処理を行うサーボ制御専用の制御プログラムを格納したＲＯＭ４３やデータの一時記憶に用いられるＲＡＭ４４が接続されている。さらに、サーボＣＰＵ４２には、該ＣＰＵ４２からの指令に基いて型締用，射出用，スクリュー回転用，エジェクタ用等の各軸のサーボモータを駆動するサーボアンプが接続されているが、図１では、突き出し用サーボモータ１８を駆動するモータ動力２２を供給するサーボアンプ４１のみを図示している。

また、サーボＣＰＵ４２には、各軸のサーボモータに取り付けられた位置・速度検出器からの出力が帰還されるようになっているが、図１においては突き出し用サーボモータ１８に取り付けられ、サーボモータ１８の回転位置によってエジェクタロッド１１の位置等を検出する位置・速度検出器からの出力（位置・速度データ２１）がサーボＣＰＵ４２に帰還することが図示されている。

ディスプレイ付手動データ入力装置（ＬＣＤ／ＭＤ）５４はＬＣＤ表示回路５３を介してバス５５に接続され、成形条件等の各種設定画面をＬＣＤ画面に表示し各種設定データを設定できるようになっており、数値データ入力用のテンキーおよび各種のファンクションキー等が設けられている。なお、ＬＣＤは液晶表示装置を意味する。不揮発性メモリで構成される成形データ保存用ＲＡＭ５２は射出成形作業に関する成形条件と各種設定値，パラメータ等を記憶する成形データ保存用のメモリである。

以上の構成により、ＰＭＣＣＰＵ４６が射出成形機全体のシーケンス動作を制御し、ＣＮＣＣＰＵ４９がＲＯＭ５０の運転プログラムや成形データ保存用ＲＡＭ５２に格納された成形条件等に基いて各軸のサーボモータに対して移動指令の分配を行う。サーボ用ＣＰＵ４２は各軸に対して分配された移動指令と位置・速度検出器で検出された位置および速度のフィードバック信号等に基いて、従来と同様に位置ループ制御，速度ループ制御さらには電流ループ制御等のサーボ制御を行い、いわゆるディジタルサーボ処理を実行する。

＜第１の実施形態＞
本発明の第１の実施形態では、可動部の移動にともない近接センサ２０がＯＮ（検出状態）→ＯＦＦ（非検出状態）→ＯＮ（検出状態）の信号変化を少なくとも１回以上繰返すか、または、ＯＦＦ（非検出状態）→ＯＮ（検出状態）→ＯＦＦ（非検出状態）の信号変化を少なくとも１回以上繰返すように可動部に被検出部材２３を配置する。

移動量検出部は、近接センサ２０が検出状態から非検出状態に変化した時点から再び検出状態に変化するまでの間、または近接センサ２０が非検出状態から検出状態に変化した時点から再び非検出状態に変化するまでの間の可動部の移動量（検出移動量）を検出する。この検出移動量と基準値とを比較して、可動部の異常を検出する。ここで、基準値は正常時の検出移動量である。この基準値は正常時に上記の方法で検出した検出移動量を用いてもよいし、あらかじめ定めておいてもよい。

図２は被検出部材の構成を示す図である。被検出部材２３は検出部２４と非検出部２５を備える部材である。例えば、被検出部材２３が金属の場合は、検出部２４は金属部、非検出部２５は間隙部である。検出部２４で近接センサ２０の信号がＯＮ（検出状態）となり、非検出部２５で近接センサ２０の信号はＯＦＦ（非検出状態）となる。第１の実施形態では、後述する図６のように可動部２７が傾いた場合と、同じく後述する図５のように可動部２７の移動方向に対する垂直方向だけに位置ずれが発生した場合も検出できる。

少なくとも第１の検出部、第１の非検出部、第２の検出部を有する被検出部材とは、図２の例において、被検出部材２３が少なくとも検出部ａ１、非検出部ｂ１、検出部ａ２を有するということを意味し、これに加えて非検出部ｂ２、検出部ａ３などを有してもよい。また、少なくとも第１の非検出部、第１の検出部、第２の非検出部を有する被検出部材２３とは、図２の例において、被検出部材２３が少なくとも非検出部ｂ１、検出部ａ２、非検出部ｂ２を有するということを意味し、これに加えて検出部ａ３、非検出部ｂ３などを有してもよい。

＜第２の実施形態＞
本発明の第２の実施形態では、可動部２７の移動にともない近接センサ２０がＯＮ（検出状態）→ＯＦＦ（非検出状態）→ＯＮ（検出状態）の信号変化を少なくとも２回以上繰返すか、または、ＯＦＦ（非検出状態）→ＯＮ（検出状態）→ＯＦＦ（非検出状態）の信号変化を少なくとも２回以上繰返すように、図２の距離ａや距離ｂがそれぞれ等間隔である被検出部材２３を設ける。上記のＯＮ（検出状態）→ＯＦＦ（非検出状態）→ＯＮ（検出状態）の信号変化またはＯＦＦ（非検出状態）→ＯＮ（検出状態）→ＯＦＦ（非検出状態）の信号変化はそれぞれ互いに異なる２箇所以上において得られるようにする。すなわち、例えば、可動部２７が一方向に移動した時に、近接センサ２０が少なくともＯＮ（検出状態）→ＯＦＦ（非検出状態）→ＯＮ（検出状態）→ＯＦＦ（非検出状態）→ＯＮ（検出状態）の信号変化を検出するか、または、近接センサが少なくともＯＦＦ（非検出状態）→ＯＮ（検出状態）→ＯＦＦ（非検出状態）→ＯＮ（検出状態）→ＯＦＦ（非検出状態）の信号変化を検出するように被検出部材２３を設ける。この場合、前記移動量検出部が検出する可動部２７の移動量（検出移動量）は互いに異なる２箇所以上について検出される。これらの一方の検出移動量と他方の検出移動量とを比較して、可動部２７の異常を検出する。第２の実施形態では、後述する図６のように可動部２７が傾いた場合を検出できる。また、第２の実施形態では、基準値を必要としないことに利点がある。

少なくとも第１の検出部、第１の非検出部、第２の検出部、第２の非検出部、第３の検出部を有する被検出部材とは、図２の例において、非検出部材が少なくとも検出部ａ１、非検出部ｂ１、検出部ａ２、非検出部ｂ２、検出部ａ３を有するということを意味し、これに加えて非検出部ｂ３、検出部ａ４などを有してもよい。また、少なくとも第１の非検出部、第１の検出部、第２の非検出部、第２の検出部、第３の非検出部を有する被検出部材とは、図２の例において、被検出部材２３が少なくとも非検出部ｂ１、検出部ａ２、非検出部ｂ２、検出部ａ３、非検出部ｂ３を有するということを意味し、これに加えて検出部ａ４、非検出部ｂ４などを有してもよい。

一例として誘導形の近接センサ２０を用いて、可動部の傾きや可動部の垂直方向の位置ずれを検出するしくみについて説明する。近接センサ２０には、検出領域が図３に図示するような放射状の形状をした検出特性のものがある。このような近接センサ２０を使用して被検出部材２３を検出する場合、近接センサ２０と被検出部材２３との間の距離に応じて、近接センサ２０がＯＮあるいはＯＦＦする時の近接センサ２０と被検出部材２３の検出部との間の被検出部材の相対移動方向における位置が変化する。つまり、近接センサ２０と被検出部材２３との距離が近い場合、可動部に固定された被検出部材２３の相対移動方向における検出領域の大きさが相対的に大きいので、近接センサ２０と被検出部材２３の検出部２４との間の被検出部材２３の相対移動方向における距離が離れていても、被検出部材２３の検出部２４が近接センサ２０の放射状の検出領域に入るため、近接センサ２０はＯＮする。従って、図３のように近接センサ２０を被検出部材２３に対して移動させると、近接センサ２０と被検出部材２３との間の距離に応じて、近接センサ２０が検出状態から非検出状態に変化した時点から再び検出状態に変化するまでの間、または近接センサ２０が非検出状態から検出状態に変化した時点から再び非検出状態に変化するまでの間の可動部の移動量（検出移動量）が変化することになる。すなわち、近接センサ２０と被検出部材２３との間の距離に応じて、移動量検出部が検出する可動部２７の移動量が変化することになる。

本発明はこの特性を利用して、検出移動量に基づいて近接センサ２０と被検出部材２３との間の距離を間接的に検出することにより、可動部の傾きや可動部の垂直方向の位置ずれを検出することを特徴とする。例えば、図３（ａ）のように、正常時における近接センサ２０と被検出部材２３との間の距離がＬ０、検出移動量がＸ０であったとして、図３（ｂ）のように近接センサ２０と被検出部材２３との間の距離が小さくなると（Ｌ０＞Ｌ１）、検出移動量も小さくなる（Ｘ０＞Ｘ１）。このように、近接センサ２０を用いて、可動部の傾きや移動方向に対する垂直方向の位置ずれを検出する。

図４にエジェクタ機構の可動部即ちエジェクタプレート１５が（ａ）正常である場合と、（ｂ）可動部であるエジェクタプレートが傾いた場合を示している。図４のように１本の駆動軸と複数の従動軸の間にタイミングベルト１６が設けられた機構部の場合、複数の従動軸のうちの一部の従動軸にのみ歯飛びが発生した場合はエジェクタプレート１５に傾きが発生する。このような場合、図３に示すように、可動部の移動方向に対する垂直方向の位置ずれを上記の検出移動量によって検出することができる。

図５に可動部の移動方向に対する垂直方向の位置ずれを検出する原理を示す。近接センサ２０がＯＦＦしている間、あるいはＯＮしている間の検出移動量が（ａ）正常時と（ｂ）垂直方向位置ずれ時において差異があるため、第１の実施形態によって可動部の垂直方向の位置ずれを検出することができる。

図６に可動部の傾きを検出する原理を示す。近接センサ２０がＯＦＦしている間、あるいはＯＮしている間の検出移動量が（ａ）正常時と（ｂ）可動部が傾いた時において差異があるため、第１の実施形態によって垂直方向の位置ずれを検出することができる。また、（ｂ）可動部が傾いた時に近接センサ２０がＯＦＦしている間、あるいはＯＮしている間の検出移動量が非検出部、または検出部によって変化するため、第２の実施形態によっても可動部の傾きを検出することができる。

図７は本発明の第１の実施形態による異常検出を行うフローチャートである。可動部が動作中に近接センサのＯＮ→ＯＦＦの信号変化の位置を検出位置１に代入する。同様に可動部が動作中にＯＦＦ→ＯＮの信号変化の位置を検出位置２に代入する。“検出位置１−検出位置２”の絶対値を検出移動量として検出する。“検出移動量−基準値”があらかじめ定めた閾値１以下の場合もしくは閾値２以上の場合は異常とし、アラームを発生する。

以下、各ステップに従って説明する。
●［ステップＳＡ０１］可動部が動作中か否か判断し、可動部が動作中の場合（ＹＥＳ）にはステップＳＡ０２へ移行し、可動部が動作中ではない場合（ＮＯ）には可動部が動作中か否かの判断を継続する。
●［ステップＳＡ０２］近接センサから出力される信号がＯＮからＯＦＦの信号変化を検出した場合（ＹＥＳ）にはステップＳＡ０３へ移行し、ＯＮからＯＦＦの信号変化を検出していない場合（ＮＯ）にはステップＳＡ０４へ移行する。
●［ステップＳＡ０３］近接センサのＯＮ→ＯＦＦの信号変化の位置を検出位置Ｐ１に代入する。
●［ステップＳＡ０４］近接センサから出力される信号がＯＦＦからＯＮの信号変化を検出した場合（ＹＥＳ）にはステップＳＡ０５へ移行し、ＯＦＦからＯＮの信号変化を検出していない場合（ＮＯ）にはステップＳＡ０６へ移行する。
●［ステップＳＡ０５］近接センサのＯＦＦ→ＯＮの信号変化の位置を検出位置Ｐ２に代入する。
●［ステップＳＡ０６］検出位置Ｐ１および検出位置Ｐ２のデータを取得したか否か判断し、両検出位置のデータを取得した場合（ＹＥＳ）にはステップＳＡ０７へ移行し、両検出位置のデータを取得していない場合（ＮＯ）にはステップＳＡ０１に戻る。
●［ステップＳＡ０７］（検出位置Ｐ１−検出位置Ｐ２）の絶対値を検出移動量として検出する。
●［ステップＳＡ０８］（検出移動量−基準値）の値をＥ１とする。
●［ステップＳＡ０９］（検出移動量−基準値）であるＥ１が、あらかじめ定めた閾値ＴＨ１より大きくかつ閾値ＴＨ２より小さい場合（つまりＹＥＳ）にはステップＳＡ０１へ移行し、あらかじめ定めた閾値ＴＨ１以下の場合もしくは閾値ＴＨ２以上の場合（つまりＮＯ）にはステップＳＡ１０へ移行する。
●［ステップＳＡ１０］異常としアラームを発生し、処理を終了する。

図８は本発明の第２の実施形態による異常検出を行うフローチャートである。可動部が動作中に近接センサのＯＮ→ＯＦＦの信号変化の位置を検出位置１に代入する。同様に可動部が動作中にＯＦＦ→ＯＮの信号変化の位置を検出位置２に代入する。“検出位置１−検出位置２”の絶対値を検出移動量Ａとして検出する。次に、可動部が動作中に近接センサのＯＮ→ＯＦＦの信号変化の位置を検出位置３に代入する。同様に可動部が動作中にＯＦＦ→ＯＮの信号変化の位置を検出位置４に代入する。“検出位置３−検出位置４”の絶対値を検出移動量Ｂとして検出する。“検出移動量Ａ−検出移動量Ｂ”の絶対値があらかじめ定めた閾値３以下の場合もしくは閾値４以上の場合は異常とし、アラームを発生する。

以下、各ステップに従って説明する。
●［ステップＳＢ０１］可動部が動作中か否か判断し、可動部が動作中の場合（ＹＥＳ）にはステップＳＢ０２へ移行し、可動部が動作中ではない場合（ＮＯ）には可動部が動作中か否かの判断を継続する。
●［ステップＳＢ０２］近接センサから出力される信号がＯＮからＯＦＦの信号変化を検出した場合（ＹＥＳ）にはステップＳＢ０３へ移行し、ＯＮからＯＦＦの信号変化を検出していない場合（ＮＯ）にはステップＳＢ０４へ移行する。
●［ステップＳＢ０３］近接センサのＯＮ→ＯＦＦの信号変化の位置を検出位置Ｐ１に代入する。
●［ステップＳＢ０４］近接センサから出力される信号がＯＦＦからＯＮの信号変化を検出した場合（ＹＥＳ）にはステップＳＢ０５へ移行し、ＯＦＦからＯＮの信号変化を検出していない場合（ＮＯ）にはステップＳＢ０６へ移行する。
●［ステップＳＢ０５］近接センサのＯＦＦ→ＯＮの信号変化の位置を検出位置Ｐ２に代入する。
●［ステップＳＢ０６］検出位置Ｐ１および検出位置Ｐ２のデータを取得したか否か判断し、両検出位置のデータを取得した場合（ＹＥＳ）にはステップＳＢ０７へ移行し、両検出位置のデータを取得していない場合（ＮＯ）にはステップＳＢ０１に戻る。
●［ステップＳＢ０７］（検出位置Ｐ１−検出位置Ｐ２）の絶対値を検出移動量Ａとして検出する。
●［ステップＳＢ０８］近接センサから出力される信号がＯＮからＯＦＦの信号変化を検出した場合（ＹＥＳ）にはステップＳＢ０９へ移行し、ＯＮからＯＦＦの信号変化を検出していない場合（ＮＯ）にはステップＳＢ１０へ移行する。
●［ステップＳＢ０９］近接センサのＯＮ→ＯＦＦの信号変化の位置を検出位置Ｐ３に代入する。
●［ステップＳＢ１０］近接センサから出力される信号がＯＦＦからＯＮの信号変化を検出した場合（ＹＥＳ）にはステップＳＢ１１へ移行し、ＯＦＦからＯＮの信号変化を検出していない場合（ＮＯ）にはステップＳＢ１２へ移行する。
●［ステップＳＢ１１］近接センサのＯＦＦ→ＯＮの信号変化の位置を検出位置Ｐ４に代入する。
●［ステップＳＢ１２］検出位置Ｐ３および検出位置Ｐ４のデータを取得したか否か判断し、両検出位置のデータを取得した場合（ＹＥＳ）にはステップＳＢ１３へ移行し、両検出位置のデータを取得していない場合（ＮＯ）にはステップＳＢ０１に戻る。
●［ステップＳＢ１３］（検出位置Ｐ３−検出位置Ｐ４）の絶対値を検出移動量Ｂとして検出する。
●［ステップＳＢ１４］（検出移動量Ａ−検出移動量Ｂ）の絶対値をＥ２とする。
●［ステップＳＢ１５］（検出移動量Ａ−検出移動量Ｂ）の絶対値であるＥ２が、あらかじめ定めた閾値ＴＨ３より大きくかつ閾値ＴＨ４より小さい場合（つまりＹＥＳ）にはステップＳＢ０１へ移行し、あらかじめ定めた閾値ＴＨ３以下の場合もしくは閾値ＴＨ４以上の場合（つまりＮＯ）にはステップＳＢ１６へ移行する。
●［ステップＳＢ１６］異常としアラームを発生し、処理を終了する。

第１及び第２の実施形態における閾値はベルトが所定歯数だけ歯飛びした場合に幾何学的計算によって求められるプレートの傾きから、被検出部材の垂直方向の移動量を計算で求めた値に基づいて決定してもよい。上記の異常が発生した場合、アラームを発生させてもよいし、異常が発生したことを画面表示してもよいし、射出成形機の運転を停止してもよい。

上記の可動部の傾きや移動方向に対する垂直方向の位置ずれの検出は、手動操作時や成形運転時のように通常の制御モード時に行ってもよいし、所定の成形サイクル毎に異常検出用の可動部制御モードを起動して可動部を駆動して、行ってもよい。可動部制御モードでは、通常の制御モードとは異なる位置や速度で可動部を移動させる。例えば、被検出部材を確実に検出できるように可動範囲を広げて動作するようにしてもよいし、垂直方向の位置ずれの検出精度を向上させるため、可動部の移動速度を低速にしてもよい。

可動部の異常を検出した後は成形運転を禁止することで、成形機や金型に異常な負荷を与えないようにしてもよい。可動部の異常を補修した後に、前記異常検出用の可動部制御モードを起動し、可動部の異常が解消されたことを確認した場合に成形運転を許可するようにしてもよい。

可動部の移動方向に対する傾き、または可動部の移動方向に対する垂直方向の位置ずれが発生した場合に安価な手段で異常を検出し、可動部や可動部の動力伝達機構やサーボモータや油圧装置等の駆動部の故障、金型の破損、成形不良を未然に防止、または低減することができる。

１０ 金型
１１ エジェクタロッド
１２ プーリ（駆動軸）
１３ プーリ（従動軸）
１４ ガイドロッド
１５ エジェクタプレート
１６ タイミングベルト
１７ ボールねじ
１８ サーボモータ
１９ ストッパ
２０ 近接センサ
２１ 位置・速度データ
２２ モータ動力
２３ 被検出部材
２４ 検出部
２５ 非検出部
２６ ボールナット
２７ 可動部

４０ 数値制御装置
４１ サーボアンプ
４２ サーボＣＰＵ
４３ ＲＯＭ
４４ ＲＡＭ
４５ Ｉ／Ｏ
４６ ＰＭＣＣＰＵ
４７ ＲＯＭ
４８ ＲＡＭ
４９ ＣＮＣＣＰＵ
５０ ＲＯＭ
５１ ＲＡＭ
５２ 成形データ保存用ＲＡＭ
５３ ＬＣＤ表示回路
５４ ＬＣＤ／ＭＤ
５５ バス

Claims (7)

1. 射出成形機の可動部を駆動部を介して駆動して前記可動部の移動制御を行う移動制御部と、
   該可動部の位置を検出する位置検出部と、
   前記可動部が特定の位置を通過したことを検出するセンサと、
   該センサに対して前記可動部の移動方向に相対移動し、前記センサによって検出される被検出部材であって、前記センサが検出状態となる検出部と前記センサが非検出状態となる非検出部とを前記可動部の移動方向に交互に備え、少なくとも第１の検出部、第１の非検出部、第２の検出部を有するか、または、少なくとも第１の非検出部、第１の検出部、第２の非検出部を有する被検出部材と、
   前記センサが検出状態から非検出状態に変化した時点から再び検出状態に変化するまでの間、または、前記センサが非検出状態から検出状態に変化した時点から再び非検出状態に変化するまでの間の前記可動部の移動量を検出する移動量検出部とを有し、
   前記センサは、前記可動部の移動方向を基準とし、前記被検出部材に対する垂直方向距離に応じて前記移動量検出部が検出する前記可動部の移動量が変化するセンサであって、
   前記移動量検出部の検出移動量と所定の基準値との偏差に基づいて前記可動部の異常を検出することを特徴とする射出成形機の可動部の異常検出装置。
2. 前記基準値は前記可動部が正常時に前記移動量検出部によって検出された移動量、またはあらかじめ定めた値であることを特徴とする請求項１に記載の射出成形機の可動部の異常検出装置。
3. 射出成形機の可動部を駆動部を介して駆動して前記可動部の移動制御を行う移動制御部と、
   該可動部の位置を検出する位置検出部と、
   前記可動部が特定の位置を通過したことを検出するセンサと、
   該センサに対して前記可動部の移動方向に相対移動し、前記センサによって検出される被検出部材であって、前記センサが検出状態となる検出部と前記センサが非検出状態となる非検出部とを前記可動部の移動方向に交互に備え、少なくとも第１の検出部、第１の非検出部、第２の検出部、第２の非検出部、第３の検出部を有するか、または、少なくとも第１の非検出部、第１の検出部、第２の非検出部、第２の検出部、第３の非検出部を有する被検出部材と、
   前記センサが検出状態から非検出状態に変化した時点から再び検出状態に変化するまでの間、または、前記センサが非検出状態から検出状態に変化した時点から再び非検出状態に変化するまでの間の前記可動部の移動量を検出する移動量検出部とを有し、
   前記センサは、前記可動部の移動方向を基準とし、被検出部材に対する垂直方向距離に応じて前記移動量検出部が検出する前記可動部の移動量が変化するセンサであって、
   前記移動量検出部は、検出移動部材における互いに異なる少なくとも２箇所以上について移動量を検出し、該検出した２箇所以上の移動量の相互の偏差に基づいて前記可動部の異常を検出することを特徴とする射出成形機の可動部の異常検出装置。
4. 前記被検出部材は、前記可動部が所定距離移動するごとに前記センサが検出および非検出を繰り返すように構成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の射出成形機の可動部の異常検出装置。
5. 前記移動制御部は、通常の成形運転時の制御モードとは別に、異常検出用の可動部制御モードを有し、所定の成形サイクル毎に異常検出用の可動部制御モードを起動して可動部を駆動し、可動部の異常検出を行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の射出成形機の可動部の異常検出装置。
6. さらに、前記可動部の異常を検出すると、
   a) アラームを発生する
   b) 異常が発生したことを画面に表示する
   c) 射出成形機の運転を停止する
   のうちいずれか１つ以上を行うことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の射出成形機の可動部の異常検出装置。
7. 可動部の異常を検出した後は成形運転を禁止し、可動部の異常を補修した後に、前記異常検出用の可動部制御モードを起動し、可動部の異常が解消されたことを確認した場合に成形運転を許可することを特徴とする請求項５に記載の射出成形機の可動部の異常検出装置。

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