JP6412054B2 - 射出成形機 - Google Patents

Description

本発明は、開閉可能な安全ドアを有する射出成形機に関する。

従来から、射出成形機の型締部は、開閉可能な安全ドアを有するカバー部材で覆われている。この安全ドアによって、金型などの可動部への人の接触を防止することができ、且つ、成形品の取り出しや金型の交換が可能になる。安全ドアの手動による開閉は、作業者にとって負担が大きい。そのため、安全ドアを自動的に開閉させる自動開閉装置を射出成形機に設ける場合がある。特に、大きく重たい大型の安全ドアの開閉や、成形サイクルタイムが短い成形においては、安全ドアの自動開閉装置の需要が高い。

下記特許文献１には、安全扉を自動的に開閉させる自動開閉装置を、フィードバック制御が可能な電気式モータおよび回転直線運動変換機構で構成することが開示されている。これにより、安全扉の開き位置および開閉速度パターンを任意に設定し正確に制御することが可能となる。また、閉動作中に安全扉が作業者や障害物と接触した場合であっても、電気式モータのトルク負荷によってそれを検出することが可能となる。

特開２００９−１６６３５２号公報

上記特許文献１には、安全扉（以下、安全ドアと呼ぶ）を自動的に閉じている最中に、安全ドアの人や障害物への接触を検出した場合は、安全ドアを一時停止することが開示されている。しかしながら、安全ドアが人や障害物と接触した後に安全ドアを一時停止するため、安全ドアと人や障害物との接触を防止することはできない。したがって、安全性が悪く、また、安全ドアまたは障害物が破損してしまう場合もある。

そこで、本発明は、安全ドアを閉じる際の安全ドアと作業者または物体との接触を防止する射出成形機を提供することを目的とする。

本発明は、開閉可能な安全ドアを有する射出成形機であって、前記安全ドアを開閉させるドア駆動部と、前記安全ドアのドア動作領域、または、前記ドア動作領域を含む予め決められた前記安全ドアの近傍エリア内に、作業者または物体が存在するか否かを検出する存在検出部と、前記安全ドアの閉動作を行うために基準制御量で前記ドア駆動部を制御するものであって、前記存在検出部によって作業者または物体が存在することが検出されている間は、前記安全ドアの閉動作のために前記ドア駆動部を制御する制御量を前記基準制御量から低下させる制御装置と、を備える。

この構成により、射出成形機の安全ドアを閉じる際の安全ドアと作業者または物体との接触を防止することができる。したがって、作業者の安全性が向上し、安全ドアまたは物体の破損を防止することができる。

本発明は、前記射出成形機であって、前記制御装置は、前記存在検出部によって作業者または物体が存在することが検出されている間は、前記安全ドアの閉動作を一時停止させる、前記安全ドアの閉じ速度を低下させる、および、前記安全ドアの閉じ駆動力を低下させる、のうち少なくとも１つを行うように前記ドア駆動部に対する前記制御量を低下させてもよい。これにより、射出成形機の安全ドアを閉じる際の安全ドアと作業者または物体との接触を防止することができる。

本発明は、前記射出成形機であって、前記制御装置は、前記存在検出部によって前記ドア動作領域に作業者または物体が存在することが検出されている間は、前記安全ドアの閉動作を一時停止させてもよい。これにより、射出成形機の安全ドアを閉じる際の安全ドアと作業者または物体との接触を未然に防止することができる。

本発明は、前記射出成形機であって、前記制御装置は、前記存在検出部によって前記ドア動作領域以外の前記近傍エリア内に作業者または物体が存在することが検出されている間は、前記安全ドアの閉じ速度および前記安全ドアの閉じ駆動力の少なくとも一方を低下させて、前記安全ドアの閉動作を行ってもよい。これにより、射出成形機の安全ドアを閉じる際の安全ドアと作業者または物体との接触を確実に未然に防止することができる。

本発明は、前記射出成形機であって、前記制御装置は、前記ドア動作領域以外の前記近傍エリア内の作業者または物体の前記ドア動作領域からの距離が近い程、前記安全ドアの閉じ速度および前記安全ドアの閉じ駆動力の少なくとも一方を低下させる度合いを大きくしてもよい。これにより、射出成形機の安全ドアを閉じる際の安全ドアと作業者または物体との接触をより確実に未然に防止することができる。

本発明は、前記射出成形機であって、前記制御装置は、ドア閉指令が外部装置から送られてきた場合に、前記安全ドアの閉動作を開始してもよい。

本発明は、前記射出成形機であって、前記外部装置は、作業者の操作によって前記ドア閉指令を出力する第１の操作装置、または、前記射出成形機と協働して作業を行うロボットを制御するロボット制御装置であってもよい。

本発明は、前記射出成形機であって、前記存在検出部は、前記ドア動作領域に作業者または物体が存在するか否かを検出するライトカーテン、前記近傍エリア内に作業者または物体が存在するか否かを検出するエリアセンサ、および、前記ドア動作領域から離れた位置に設けられ、且つ、作業者による操作の有無によって前記ドア動作領域に作業者または物体が存在するか否かを検出する第２の操作装置のうち、少なくとも１つを有してもよい。これにより、安全ドアのドア動作領域、または、ドア動作領域を含む予め決められた安全ドアの近傍エリア内に、作業者または物体が存在するか否かを精度よく検出することができる。

本発明は、前記射出成形機であって、前記第２の操作装置は、作業者によって両手で同時に操作された場合は、前記ドア動作領域に作業者または物体が存在しないことを検出してもよい。

本発明によれば、射出成形機の安全ドアを閉じる際の安全ドアと作業者または物体との接触を防止することができる。したがって、作業者の安全性が向上し、安全ドアまたは物体の破損を防止することができる。

実施の形態における射出成形機の概略的な外観構成を示す図である。 図１に示す射出成形機の安全ドアを駆動させるための構成を示す図である。 図２に示す制御装置の動作を示すフローチャートである。 変形例１における射出成形機の安全ドアを駆動させるための構成と、ロボットおよびロボットを制御するロボット制御装置とを示す図である。 変形例２における、射出成形機の安全ドアを駆動させるための構成を示す図である。 図５に示すエリアセンサの検出エリアを示す図である。 変形例２における制御装置の動作を示すフローチャートである。 変形例３における、射出成形機の安全ドアを駆動させるための構成を示す図である。

本発明に係る射出成形機について、好適な実施の形態を掲げ、添付の図面を参照しながら以下、詳細に説明する。

図１は、射出成形機１０の概略的な外観構成を示す図である。射出成形機１０は、機台１２と、機台１２の上に設置された射出部１４および型締部１６とを備える。なお、図１においては、型締部１６を誇張して大きく図示している。

射出成形機１０には、射出部１４の少なくとも一部を覆うカバー部材１８と、型締部１６の少なくとも一部を覆うカバー部材２０とが設けられている。このカバー部材１８、２０は、少なくとも操作盤２２の前に立った作業者（オペレータ）が射出成形機１０の図示しない可動部に触れることを防止するものである。カバー部材２０には、開閉可能な安全ドア２４が設けられており、この安全ドア２４が開くことで、型締部１６の前記可動部（例えば、開閉可能な金型）を外部から視認することができる。射出成形機１０の前記可動部が可動している場合は、安全ドア２４を閉方向に移動させて安全ドア２４を閉じることで、射出成形機１０の前記可動部と作業者との接触とを防止する。また、インサート成形を行うために前記金型へ部材をインサートする場合や、成形品を前記金型から取り出す場合は、安全ドア２４を開方向に移動させて安全ドア２４を開くことで、前記金型を露呈させる。

射出部１４は、射出シリンダ２６から樹脂材料を前記金型のキャビティ内に送り込む。これによって、成形品の成形が行なわれる。操作盤２２は、カバー部材２０の表面に取り付けられており、操作盤２２の取り付け位置は、射出部１４と型締部１６とが並ぶ方向の略中央となっている。操作盤２２は、安全ドア２４より射出部１４側のカバー部材２０に取り付けられている。

操作盤２２は、液晶表示装置ＬＣＤおよび手動入力装置ＭＤＩを有する。この操作盤２２の手動入力装置ＭＤＩを作業者が操作することで、射出成形機１０の運転条件の変更などの各種設定および自動運転のスタート／ストップなどの各操作を行うことができる。また、操作盤２２の液晶表示装置ＬＣＤは、設定画面および射出成形機１０の監視情報などの必要な情報を表示画面に表示する。手動入力装置ＭＤＩとしては、例えば、数値データ入力用のテンキー、各種ファンクションキー、および、キーボードによって構成される。また、手動入力装置ＭＤＩは、液晶表示装置ＬＣＤの表示画面に設けられるタッチパネルを有してもよい。

カバー部材２０には、作業者の操作に応じて安全ドア２４のドア開指令およびドア閉指令を出力する外部装置である操作装置２８がさらに設けられている。操作装置２８は、操作盤２２の下方側に設けられている。操作装置２８は、安全ドア２４を開くための開操作ボタン２８ａと、安全ドア２４を閉じるための閉操作ボタン２８ｂとを有する。操作装置２８は、開操作ボタン２８ａが作業者によって操作されるとドア開指令を後述する制御装置５０（図２参照）に出力し、閉操作ボタン２８ｂが作業者によって操作されるとドア閉指令を制御装置５０に出力する。なお、この外部装置である操作装置２８は、カバー部材２０に設ける必要がなく、適当な箇所、場所に設けられていてもよい。また、操作装置２８を別途設けずに、操作盤２２を操作装置２８として機能させてもよい。

射出成形機１０には、安全ドア２４のドア動作領域に、作業者または物体（以下、単に「作業者」と呼ぶ場合がある。）が存在するか否かを検出するライトカーテン（存在検出部）３０が設けられている。ここで、ライトカーテン３０は、安全ドア２４のドア動作領域（安全ドア２４が動作する領域）のうち、少なくとも安全ドア２４の開動作によって開口する領域内に存在する作業者または物体を検出できるように、設けられている。つまり、作業者は、この安全ドア２４の開動作によって開口した部分をとおして、カバー部材２０内まで手などを延ばすので、ライトカーテン３０の検出領域は、安全ドア２４のドア動作領域のうち、少なくとも安全ドア２４の開動作によって開口する側の領域を含む。

ライトカーテン３０は、赤外線などの光を照射する投光部３０ａと、投光部３０ａから投光された光を受光する受光部３０ｂとを有する。このライトカーテン３０は、カバー部材２０または図示しない支持部材によって支持されている。投光部３０ａは、安全ドア２４の上方に設けられ、受光部３０ｂは、安全ドア２４の下方に設けられている。投光部３０ａは、安全ドア２４の動作方向（図１の左右方向）に沿って設けられた複数の発光素子（図示略）を有し、受光部３０ｂは、安全ドア２４の動作方向に沿って設けられ、複数の発光素子が発光した光を受光する複数の受光素子（図示略）を有する。この投光部３０ａおよび受光部３０ｂは、安全ドア２４の入口側に設けられてもよいし、出口側に設けられてもよい。また、投光部３０ａおよび受光部３０ｂを入口側と出口側との両方に設けてもよい。

例えば、安全ドア２４の開きによって生じた開口をとおして作業者がカバー部材２０内に手などを入れると、複数の発光素子から発光した光の一部が作業者の手などによって遮光される。そのため、遮光された領域の光を受光する１または２以上の受光素子は、光を受光することができない。したがって、ライトカーテン３０（具体的には、受光部３０ｂ）は、光を受光しない受光素子を検出することで、安全ドア２４のドア動作領域に作業者が存在することを検出することができる。このライトカーテン３０の検出結果は、制御装置５０に送られる。

図２は、射出成形機１０の安全ドア２４を駆動させるための構成を示す図である。射出成形機１０は、さらに、制御装置５０と、サーボアンプ５２、サーボモータ５４、および、回転直進運動変換機構５６を備える。制御装置５０は、サーボアンプ５２を制御することでサーボモータ５４を回転させる。つまり、制御装置５０は、サーボアンプ５２を介してサーボモータ５４の回転を制御する。回転直進運動変換機構５６は、サーボモータ５４の回転力を直進運動の力に変換することで、安全ドア２４を直進運動させる。これにより、安全ドア２４は、図２の左右方向に移動する。少なくともサーボモータ５４は、安全ドア２４を開閉させるドア駆動部として機能する。なお、サーボモータ５４には、サーボモータ５４の回転位置を検出するエンコーダなどの位置検出部５４ａが設けられ、サーボモータ５４は、位置検出部５４ａが検出した回転位置に基づいてフィードバック制御される。

回転直進運動変換機構５６は、ボールねじ５６ａと、ボールねじ５６ａに螺合したナット５６ｂとを含み、安全ドア２４はナット５６ｂと接続されている。また、ボールねじ５６ａは、サーボモータ５４の回転軸に接続されている。したがって、サーボモータ５４が回転するとボールねじ５６ａが一緒に回転し、これにより、ナット５６ｂ（安全ドア２４）が図２の左右方向に沿って前進、後進する。サーボモータ５４が正転すると安全ドア２４が開く方向（図２の左方向）に移動し、サーボモータ５４が逆転すると安全ドア２４が閉じる方向（図２に右方向）に移動する。

制御装置５０は、コンピュータとプログラムが記憶された記憶媒体とを有し、前記コンピュータが前記記憶媒体に記憶されたプログラムを実行することで、本実施の形態の制御装置５０として機能する。制御装置５０は、サーボアンプ５２を介してサーボモータ５４を制御することで、安全ドア２４の開閉を制御する。制御装置５０は、作業者による操作装置２８の開操作ボタン２８ａの操作によって、操作装置２８からドア開指令が送られてくると、安全ドア２４の開動作を開始する。つまり、安全ドア２４を全閉位置から開方向（図２の左方向）に移動させる。また、制御装置５０は、作業者による操作装置２８の閉操作ボタン２８ｂの操作によって、操作装置２８からドア閉指令が送られてくると、安全ドア２４の閉動作を開始する。つまり、安全ドア２４を全閉位置に向けて閉方向（図２に右方向）に移動させる。

制御装置５０は、原則として、基準制御量でサーボモータ５４を制御して、安全ドア２４の閉動作を行う。本説明では、基準制御量で制御されたときの安全ドア２４の閉じ速度および閉じ駆動力を通常速度および通常駆動力と呼ぶ。そして、制御装置５０は、ライトカーテン３０によって安全ドア２４のドア動作領域に作業者が存在することが検出された場合は、安全ドア２４の閉動作が一時停止するように、サーボモータ５４に対する制御量を基準制御量から低下させる。このときのサーボモータ５４に対する制御量は略ゼロとなる。制御装置５０は、ライトカーテン３０によって安全ドア２４のドア動作領域に作業者が存在することが検出されている間は、安全ドア２４が一時停止するようにサーボモータ５４を制御する。

次に、図３に示すフローチャートを用いて制御装置５０の動作を説明する。ステップＳ１で、制御装置５０は、ドア閉指令が外部装置である操作装置２８から送られてきたか否かを判断する。操作装置２８は、作業者によって閉操作ボタン２８ｂが操作されると、ドア閉指令を制御装置５０に出力する。

ステップＳ１で、ドア閉指令が送られてきていないと判断すると、ドア閉指令が送られてくるまでステップＳ１に留まる。一方、ステップＳ１で、ドア閉指令が送られてきたと判断すると、ステップＳ２に進み、制御装置５０は、サーボアンプ５２を介してサーボモータ５４を制御することで、安全ドア２４の閉動作を開始させる。このときは、制御装置５０は、基準制御量でサーボモータ５４を制御する。したがって、安全ドア２４は、通常速度および通常駆動力で閉方向に移動する。

次いで、ステップＳ３で、制御装置５０は、ライトカーテン３０によってドア動作領域に作業者が存在することが検出されたか否かを判断する。制御装置５０は、ライトカーテン３０の検出結果に基づいてこの判断を行う。

ステップＳ３で、ドア動作領域に作業者が存在することが検出されたと判断された場合は、ステップＳ４に進み、制御装置５０は、安全ドア２４の閉動作が一時停止するように、サーボモータ５４に対する制御量を基準制御量から低下させて（制御量を略ゼロにまで低下させて）、ステップＳ３に戻る。このステップＳ４の動作により安全ドア２４が一時停止することになる。なお、既に、安全ドア２４が一時停止している場合は、そのまま安全ドア２４の一時停止を維持させてステップＳ３に戻る。

一方、ステップＳ３で、ドア動作領域に作業者が存在することが検出されなかった場合は、ステップＳ５に進み、制御装置５０は、安全ドア２４が一時停止しているか否かを判断する。ステップＳ５で、制御装置５０は、安全ドア２４が一時停止していると判断すると、制御装置５０は、サーボモータ５４に対する制御量を元（基準制御量）に戻して（ステップＳ６）、ステップＳ７に進む。このステップＳ６の処理により安全ドア２４の閉動作が再開し、安全ドア２４は、通常速度および通常駆動力で閉方向に移動する。ステップＳ５で、安全ドア２４が一時停止していないと判断するとそのままステップＳ７に進む。

ステップＳ７で、制御装置５０は、安全ドア２４が全閉位置まで移動したか否かを判断する。ステップＳ７で、安全ドア２４が全閉位置まで移動していないと判断するとステップＳ３に戻り、上記した処理を繰り返す。一方、ステップＳ７で、安全ドア２４が全閉位置まで移動したと判断すると、ステップＳ８に進み、制御装置５０は、安全ドア２４の閉動作を終了する。

このように、ドア動作領域に作業者が存在することがライトカーテン３０によって検出されると、制御装置５０は、安全ドア２４の閉動作を一時停止させる。その後、ドア動作領域に作業者が存在しないことがライトカーテン３０によって検出されると、制御装置５０は、安全ドア２４の閉動作を行う。したがって、安全ドア２４と作業者との接触を未然に防止することができる。

なお、制御装置５０は、ライトカーテン３０によってドア動作領域に作業者が存在することが検出されている間に、ドア閉指令が操作装置２８から送られてきた場合は（ステップＳ１でＹＥＳ）、制御装置５０は、安全ドア２４の閉動作を開始しない。この場合は、制御装置５０は、ライトカーテン３０によってドア動作領域に作業者が存在することが検出されなくなってから、安全ドア２４の閉動作を開始する。

また、本実施の形態では、安全ドア２４の全ドア動作領域に存在する作業者を検出できるようにライトカーテン３０を設けてもよい。つまり、安全ドア２４が動作する領域のうち安全ドア２４の開動作によって開口する側の領域に加え、安全ドア２４の開動作によって安全ドア２４が移動する側の領域に存在する作業者も検出できるようにライトカーテン３０を設けてもよい。

［変形例］
上記実施の形態は、以下のように変形可能である。

〔変形例１〕上記実施の形態では、操作装置２８が作業者の操作に応じてドア閉指令を制御装置５０に出力するようにしたが、変形例１では、ロボット７０を制御するロボット制御装置７２がドア閉指令を制御装置５０に出力するというものである。なお、上記実施の形態で説明した構成と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。

図４は、変形例１における射出成形機１０の安全ドア２４を駆動させるための構成と、ロボット７０およびロボット７０を制御するロボット制御装置７２とを示す図である。ロボット７０は、射出成形機１０と協働して作業を行うロボットであり、型締部１６の前面側、背面側、または上方側に設置されている。ロボット７０は、例えば、型締部１６の前記金型からの成形品の取り出しを行ってもよく、インサート成形を行うために型締部１６の前記金型へ部材をインサートしてもよい。また、ロボット７０は、型締部１６の前記金型を交換してもよい。なお、一般的に、ロボットの周囲に安全柵を設けるが、ロボット７０は、安全柵が無い状態で作業者と協働して作業が可能なロボットであってもよい。

ロボット制御装置７２は、ロボット７０が射出成形機１０と協働して作業を行うようにロボット７０を制御する制御装置である。安全ドア２４は、ロボット７０が作業を行うときに開いていればよい。したがって、ロボット制御装置７２は、ロボット７０の作業（１サイクルの作業）が終了すると、安全ドア２４を開いておく必要はないので、ドア閉指令を制御装置５０に出力する。このドア閉指令が送られてくると、上述したように制御装置５０は、安全ドア２４の閉動作を開始する。

〔変形例２〕上記実施の形態では、作業者の存在を検出する存在検出部としてライトカーテン３０を用いたが、変形例２では、存在検出部としてエリアセンサ８０を用いる。なお、上記実施の形態で説明した構成と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。

図５は、変形例２における、射出成形機１０の安全ドア２４を駆動させるための構成を示す図である。本変形例２では、ライトカーテン３０の代わりにエリアセンサ８０が設けられている。エリアセンサ８０は、図６に示すように、安全ドア２４のドア動作領域を含む予め決められた検出エリア（安全ドア２４の近傍エリア）ＤＡ内に、作業者が存在するか否かを検出するものである。以下、本変形例２の説明においては、便宜的にドア動作領域をＤＡａで表し、検出エリアＤＡのうち、ドア動作領域ＤＡａ以外の検出エリアＤＡを接近エリアＤＡｂと呼ぶ場合がある。

エリアセンサ８０は、例えば、ＴＯＦ（タイム・オブ・フライト）法を利用して被検出体までの距離を検出するレーザスキャナであってもよく、ＴＯＦ（タイム・オブ・フライト）法を利用して被検出体までの距離を検出する撮像装置であってもよい。検出エリアＤＡは、図示しないが複数の検出領域に区分けされており、エリアセンサ８０は、検出領域毎に被検出体までの距離を逐次算出し、検出領域毎に検出した距離に基づいて、近傍エリア内に作業者が存在するかを検出する。このエリアセンサ８０を用いることで、近傍エリア内のどの位置に作業者が存在するかも検出することができる。なお、エリアセンサ８０は、撮像した画像に基づいて作業者を認識するいわゆる被写体認識機能を有する撮像装置であってもよい。エリアセンサ８０の検出結果は、制御装置５０に送られる。

制御装置５０は、エリアセンサ８０によってドア動作領域ＤＡａに作業者が存在することが検出されている間は、安全ドア２４の閉動作が一時停止するように、サーボモータ５４に対する制御量を基準制御量より低くする（具体的には、制御量を略ゼロにまで低下させる）。制御装置５０は、エリアセンサ８０によって接近エリアＤＡｂに作業者が存在することが検出されている間は、安全ドア２４の閉じ速度および閉じ駆動力の少なくとも一方が低下するように、サーボモータ５４に対する制御量を基準制御量から低下させて、安全ドア２４の閉動作を行う。

次に、図７に示すフローチャートを用いて変形例２における制御装置５０の動作を説明する。ステップＳ１１で、制御装置５０は、ドア閉指令が送られてきたか否かを判断する。操作装置２８は、作業者によって閉操作ボタン２８ｂが操作されると、ドア閉指令を制御装置５０に出力する。なお、上記変形例１で説明したようなロボット７０とロボット７０を制御するロボット制御装置７２を設ける場合は、ロボット制御装置７２がドア閉指令を制御装置５０に出力してもよい。

ステップＳ１１で、ドア閉指令が送られてきていないと判断すると、ドア閉指令が送られてくるまでステップＳ１１に留まる。一方、ステップＳ１１で、ドア閉指令が送られてきたと判断すると、ステップＳ１２に進み、制御装置５０は、サーボアンプ５２を介してサーボモータ５４を制御することで、安全ドア２４の閉動作を開始させる。このときは、制御装置５０は、基準制御量でサーボモータ５４を制御する。したがって、安全ドア２４は、通常速度および通常駆動力で閉方向に移動する。

次いで、ステップＳ１３で、制御装置５０は、エリアセンサ８０によって検出エリアＤＡ内に作業者が存在することが検出されたか否かを判断する。制御装置５０は、エリアセンサ８０の検出結果に基づいてこの判断を行う。

ステップＳ１３で、検出エリアＤＡ内に作業者が存在することが検出されたと判断した場合は、ステップＳ１４に進み、制御装置５０は、ドア動作領域ＤＡａに作業者が存在するか否かを判断する。制御装置５０は、エリアセンサ８０の検出結果に基づいてこの判断を行う。

ステップＳ１４で、作業者がドア動作領域ＤＡａに作業者が存在しない、つまり、接近エリアＤＡｂに存在すると判断すると、制御装置５０は、安全ドア２４の閉じ速度および閉じ駆動力の少なくとも一方が低下するように、サーボモータ５４に対する制御量を基準制御量から低下させて（ステップＳ１５）、ステップＳ１９に進む。これにより、接近エリアＤＡｂに作業者の存在が検出された場合は、閉じ速度および／または閉じ駆動力が制限された制限速度および／または制限駆動力で安全ドア２４が閉方向に移動することになる。この制限速度は、通常速度より遅い（低い）閉じ速度であり、制限駆動力は通常駆動力より小さい（低い）閉じ駆動力である。既に、サーボモータ５４に対する制御量を低下させて、制限速度および／または制限駆動力で安全ドア２４を閉方向に移動させている場合は、現在の制御量をそのまま維持してステップＳ１９に進む。

なお、制御装置５０は、接近エリアＤＡｂ内に存在する作業者のドア動作領域ＤＡａからの距離（最短距離）が近い程、サーボモータ５４に対する制御量を低下させる度合いを強く（大きく）してもよい。つまり、作業者がドア動作領域ＤＡａに近い程、安全ドア２４の制限速度および制限駆動力が小さくなるようにしてもよい。また、後述するステップＳ１６の処理によって安全ドア２４が一時停止した後にステップＳ１５に進んだ場合は、ステップＳ１５の処理によって安全ドア２４の閉動作が再開されるが、その閉じ速度および／または閉じ駆動力は、制限速度および／または制限駆動力となる。

一方、ステップＳ１４で、作業者がドア動作領域ＤＡａに作業者が存在すると判断すると、ステップＳ１６に進み、制御装置５０は、安全ドア２４の閉動作が一時停止するように、サーボモータ５４に対する制御量を基準制御量から低下させて（制御量を略ゼロにまで低下させて）、ステップＳ１３に戻る。このステップＳ１６の動作により安全ドア２４が一時停止することになる。なお、既に、安全ドア２４が一時停止している場合は、そのまま安全ドア２４の一時停止を維持させてステップＳ１３に戻る。

ステップＳ１３で、検出エリアＤＡ内に作業者が存在しないと判断した場合は、ステップＳ１７に進み、制御装置５０は、安全ドア２４の閉動作が制限されているか否かを判断する。制御装置５０は、ステップＳ１５またはステップＳ１６の処理によってサーボモータ５４に対する制御量が基準制御量より低くなっている場合は、安全ドア２４の閉動作が制限されていると判断する。

ステップＳ１７で、安全ドア２４の閉動作が制限されていると判断すると、ステップＳ１８に進み、制御装置５０は、サーボモータ５４に対する制御量を元（基準制御量）に戻すことで、安全ドア２４の閉動作の制限を解除して、ステップＳ１９に進む。このステップＳ１８の処理により安全ドア２４が通常速度および通常駆動力で閉方向に移動する。一方、ステップＳ１７で、安全ドア２４の閉動作が制限されていないと判断するとそのままステップＳ１９に進む。

ステップＳ１９に進むと、制御装置５０は、安全ドア２４が全閉位置まで移動したか否かを判断する。ステップＳ１９で、安全ドア２４が全閉位置まで移動していないと判断するとステップＳ１３に戻り、上記した処理を繰り返す。一方、ステップＳ１９で、安全ドア２４が全閉位置まで移動したと判断すると、ステップＳ２０に進み、制御装置５０は、安全ドア２４の閉動作を終了する。

このように、接近エリアＤＡｂ内に作業者が存在することがエリアセンサ８０によって検出されると、制御装置５０は、安全ドア２４の閉じ速度および閉じ駆動力を制限して（低下させて）、安全ドア２４の閉動作を行う。その後、作業者がドア動作領域ＤＡａまで移動すると、制御装置５０は、安全ドア２４の閉動作を一時停止させる。したがって、射出成形機１０の安全ドア２４と作業者との接触を未然に防止することができる。また、ドア動作領域ＤＡａに存在した作業者が接近エリアＤＡｂまで移動すると、安全ドア２４の閉じ速度および閉じ駆動力の少なくとも一方を制限した（低下させた）状態で安全ドア２４の閉動作が開始される。そして、作業者が検出エリアＤＡ外に移動すると、安全ドア２４は、通常速度および通常駆動力で閉方向に移動する。

なお、制御装置５０は、検出エリアＤＡに作業者が存在することがエリアセンサ８０によって検出されている間に、ドア閉指令が操作装置２８から送られてきた場合は（ステップＳ１１でＹＥＳ）、制御装置５０は、安全ドア２４の閉動作を制限してもよい。例えば、接近エリアＤＡｂに作業者が存在することが検出された場合は、閉じ速度および閉じ駆動力の少なくとも一方を低下させて安全ドア２４の閉動作を開始してもよい。また、ドア動作領域ＤＡａに作業者が存在することが検出された場合は、安全ドア２４の閉動作を開始しない。この場合は、作業者がドア動作領域ＤＡａの外に移動してから閉動作を開始することになる。

また、本変形例２では、ドア閉指令を操作装置２８が制御装置５０に出力するようにしたが、上記変形例１で説明したようなロボット７０とロボット７０を制御するロボット制御装置７２を設ける場合は、ロボット制御装置７２がドア閉指令を制御装置５０に出力してもよい。

〔変形例３〕上記実施の形態では、存在検出部としてライトカーテン３０を用いたが、変形例３では、存在検出部として作業者によって操作される操作装置９０を用いる。なお、上記実施の形態で説明した構成と同一の構成については同一の符号し、その説明を省略する。

図８は、変形例３における、射出成形機１０の安全ドア２４を駆動させるための構成を示す図である。本変形例３では、ライトカーテン３０の代わりに操作装置９０が設けられている。この操作装置９０は、ドア動作領域から一定距離だけ離れた位置に設けられ、作業者による操作の有無によってドア動作領域に作業者が存在するか否かを検出する。操作装置９０は、作業者の両手によって操作される左操作ボタン９１Ｌおよび右操作ボタン９１Ｒを備える。左操作ボタン９１Ｌは、作業者の左手の指によって操作されるボタンであり、右操作ボタン９１Ｒは、作業者の右手の指によって操作されるボタンである。この左操作ボタン９１Ｌおよび右操作ボタン９１Ｒは、作業者の一方の手（片手）の２つの指（例えば、親指と小指）で同時に操作することができないように、所定の距離だけ離間して配置されている。したがって、左操作ボタン９１Ｌと右操作ボタン９１Ｒとを同時に操作する場合は、作業者は両手を使って初めて操作することができる。操作装置９０は、同時に左操作ボタン９１Ｌおよび右操作ボタン９１Ｒが操作されると、ドア動作領域に作業者が存在しないことを示す不存在信号を制御装置５０に出力する。したがって、制御装置５０は、不存在信号が操作装置９０から送られてきた場合のみ、安全ドア２４の閉動作を許可し、不存在信号が送られてこない場合は、安全ドア２４の閉動作を禁止する。したがって、制御装置５０は、操作装置２８からドア閉指令が送られてきても、操作装置９０から不存在信号が送られてこない場合は、安全ドア２４の閉動作を一時停止することになる。

なお、本変形例３では、ドア閉指令を操作装置２８が制御装置５０に出力するようにしたが、上記変形例１で説明したようなロボット７０とロボット７０を制御するロボット制御装置７２を設ける場合は、ロボット制御装置７２がドア閉指令を制御装置５０に出力してもよい。また、操作装置９０は、両手で操作された場合のみ不存在信号を制御装置５０に出力するようにしたが、両手、片手にかかわらず作業者によって操作ボタンが操作された場合は不存在信号を制御装置５０に出力するようにしてもよい。この場合は、操作装置９０は、１つの操作ボタンのみを有してもよいし、片手で同時に操作することができる距離内に左操作ボタン９１Ｌおよび右操作ボタン９１Ｒを配置してもよい。

また、操作装置９０は、左操作ボタン９１Ｌおよび右操作ボタン９１Ｒの一方が操作されると接近信号を制御装置５０に出力してもよい。この場合は、制御装置５０は、不存在信号および接近信号が送られてこない場合に、ドア動作領域に作業者が存在すると判断してもよい。制御装置５０は、接近信号が送られてきた場合は、ドア動作領域を除く安全ドア２４の近傍エリアに作業者が存在すると判断し、不存在信号が送られてきた場合は、安全ドア２４の近傍エリアに作業者が存在しないと判断してもよい。したがって、変形例３で説明したように、制御装置５０は、接近信号が送られてきた場合は、安全ドア２４の閉じ速度および閉じ駆動力の少なくとも一方を低下させて安全ドア２４の閉動作を行い、不存在信号および接近信号が送られてこない場合は安全ドア２４を一時停止させてもよい。なお、不存在信号が送られてきた場合は、制御装置５０は、安全ドア２４の閉動作を制限することなく、安全ドア２４を閉方向に移動させる。

〔変形例４〕射出成形機１０は、上記実施の形態で説明したライトカーテン３０、エリアセンサ８０、および、操作装置９０のうち、２つ以上を有してもよい。

以上のように、射出成形機１０は、安全ドア２４を開閉させるサーボモータ５４と、安全ドア２４のドア動作領域、または、ドア動作領域を含む予め決められた安全ドア２４の近傍エリアＤＡ内に、作業者または物体が存在するか否かを検出する存在検出部と、安全ドア２４の閉動作を行うために基準制御量でサーボモータ５４を制御するものであって、存在検出部によって作業者または物体が存在することが検出されている間は、安全ドア２４の閉動作のためにサーボモータ５４を制御する制御量を基準制御量から低下させる制御装置５０と、を備える。

これにより、射出成形機１０の安全ドア２４を閉じる際の安全ドア２４と作業者または物体との接触を防止することができる。したがって、作業者の安全性が向上し、安全ドア２４または物体の破損を防止することができる。

制御装置５０は、存在検出部によって作業者または物体が存在することが検出されている間は、安全ドア２４の閉動作を一時停止させる、安全ドア２４の閉じ速度を低下させる、および、安全ドア２４の閉じ駆動力を低下させる、のうち少なくとも１つを行うようにサーボモータ５４に対する制御量を低下させる。これにより、射出成形機１０の安全ドア２４を閉じる際の安全ドア２４と作業者または物体との接触を防止することができる。

制御装置５０は、存在検出部によってドア動作領域に作業者または物体が存在することが検出されている間は、安全ドア２４の閉動作を一時停止させる。これにより、射出成形機１０の安全ドア２４を閉じる際の安全ドア２４と作業者または物体との接触を未然に防止することができる。

制御装置５０は、存在検出部によってドア動作領域以外の近傍エリアＤＡ内に作業者または物体が存在することが検出されている間は、安全ドア２４の閉じ速度および安全ドア２４の閉じ駆動力の少なくとも一方を低下させて、安全ドア２４の閉動作を行う。これにより、安全ドア２４の閉じ時間が長くなることを抑制しながら、安全ドア２４と作業者または物体との接触を確実に未然に防止することができる。

制御装置５０は、ドア動作領域以外の近傍エリアＤＡ内の作業者または物体のドア動作領域からの距離が近い程、安全ドア２４の閉じ速度および安全ドア２４の閉じ駆動力の少なくとも一方を低下させる度合いを大きくしてもよい。これにより、射出成形機１０の安全ドア２４を閉じる際の安全ドア２４と作業者または物体との接触をより確実に未然に防止することができる。

存在検出部は、ドア動作領域に作業者または物体が存在するか否かを検出するライトカーテン３０、近傍エリアＤＡ内に作業者または物体が存在するか否かを検出するエリアセンサ８０、および、ドア動作領域から離れた位置に設けられ、且つ、作業者による操作の有無によってドア動作領域に作業者または物体が存在するか否かを検出する操作装置９０のうち、少なくとも１つを有する。これにより、安全ドア２４のドア動作領域、または、ドア動作領域を含む予め決められた安全ドア２４の近傍エリアＤＡ内に、作業者または物体が存在するか否かを精度よく検出することができる。

１０…射出成形機 １２…機台
１４…射出部 １６…型締部
１８、２０…カバー部材 ２２…操作盤
２４…安全ドア ２８、９０…操作装置
３０…ライトカーテン ５０…制御装置
５２…サーボアンプ ５４…サーボモータ
５６…回転直進運動変換機構 ７０…ロボット
７２…ロボット制御装置 ８０…エリアセンサ

Claims (7)

1. 開閉可能な安全ドアを有する射出成形機であって、
   前記安全ドアを開閉させるドア駆動部と、
   前記安全ドアのドア動作領域、または、前記ドア動作領域を含む予め決められた前記安全ドアの近傍エリア内に、作業者または物体が存在するか否かを検出する存在検出部と、
   前記安全ドアの閉動作を行うために基準制御量で前記ドア駆動部を制御する制御装置と、
   を備え、
   前記制御装置は、
   前記存在検出部によって前記ドア動作領域以外の前記近傍エリア内に作業者または物体が存在することが検出されている間は、前記ドア駆動部を制御する制御量を前記基準制御量から低下させて、前記安全ドアの閉動作を行い、
   前記存在検出部によって前記ドア動作領域に作業者または物体が存在することが検出されている間は、前記安全ドアの閉動作を一時停止させる
   ことを特徴とする射出成形機。
2. 請求項１に記載の射出成形機であって、
   前記制御装置は、前記存在検出部によって前記ドア動作領域以外の前記近傍エリア内に作業者または物体が存在することが検出されている間は、前記安全ドアの閉じ速度および前記安全ドアの閉じ駆動力の少なくとも一方を低下させて、前記安全ドアの閉動作を行う
   ことを特徴とする射出成形機。
3. 請求項１または２に記載の射出成形機であって、
   前記制御装置は、前記ドア動作領域以外の前記近傍エリア内の作業者または物体の前記ドア動作領域からの距離が近い程、低下させる度合いを大きくする
   ことを特徴とする射出成形機。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の射出成形機であって、
   前記制御装置は、ドア閉指令が外部装置から送られてきた場合に、前記安全ドアの閉動作を開始する
   ことを特徴とする射出成形機。
5. 請求項４に記載の射出成形機であって、
   前記外部装置は、作業者の操作によって前記ドア閉指令を出力する第１の操作装置、または、前記射出成形機と協働して作業を行うロボットを制御するロボット制御装置である
   ことを特徴とする射出成形機。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の射出成形機であって、
   前記存在検出部は、前記ドア動作領域に作業者または物体が存在するか否かを検出するライトカーテン、前記近傍エリア内に作業者または物体が存在するか否かを検出するエリアセンサ、および、前記ドア動作領域から離れた位置に設けられ、且つ、作業者による操作の有無によって前記ドア動作領域に作業者または物体が存在するか否かを検出する第２の操作装置のうち、少なくとも１つを有する
   ことを特徴とする射出成形機。
7. 請求項６に記載の射出成形機であって、
   前記第２の操作装置は、作業者によって両手で同時に操作された場合は、前記ドア動作領域に作業者または物体が存在しないことを検出する
   ことを特徴とする射出成形機。
   

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