JP6427369B2 - 動力伝達手段の異常検出装置、成形装置及び動力伝達手段の異常検出方法 - Google Patents

動力伝達手段の異常検出装置、成形装置及び動力伝達手段の異常検出方法 Download PDF

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Description

本発明は、駆動対象を直進駆動する動力伝達手段の異常を検出する動力伝達手段の異常検出装置、成形装置及び動力伝達手段の異常検出方法に関する。
樹脂成形品を射出成形する射出成形機として、金型内に樹脂材料を射出する射出装置及び金型を型締めする型締装置を備えるものが知られている。このような射出成形機は、射出や型締めを行うために、射出装置や型締装置に設けられた駆動対象を前後進させる直進動作を行う。射出成形機は、サーボモータ等の動力源からの回転運動を動力伝達手段により直進運動に変換し、駆動対象を直進動作させる。また、駆動対象の直進動作は、駆動対象の位置を検出し、所定の位置に移動させるため、射出成形機は、駆動源の回転数等を検出可能な検出器、及び、検出器で検出された情報に基づいて駆動対象の位置を制御する制御手段を備えている。
動力伝達手段は、例えば、一対のプーリ、タイミングベルト、及び、回転運動を直進運動に変換させる変換機構により構成される。動力伝達手段は、一方のプーリの回転を他方のプーリに伝達するためにタイミングベルトを用いていることから、タイミングベルトの歯飛びや破断等の異常が発生する虞があった。タイミングベルトの異常が発生すると、検出装置で検出された情報とプーリの回転が異なり、制御された駆動対象の位置にずれ等が生じる虞がある。
そこで、動力伝達手段の異常検出手段として、駆動源及び駆動対象の位置情報を検出可能な検出器を備え、駆動源及び駆動対象のそれぞれで検出した情報を比較し、当該比較した値が所定の範囲を超えた場合に、異常と判断する技術が知られている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
しかし、駆動源だけでなく、駆動対象の位置情報を検出する検出器を用いる構成では、製造コストの増大となる。そこで、異常検出手段として、駆動対象の位置により近接スイッチのオン及びオフの切換え、及び、駆動対象の移動の時間に基づいて、異常を検出する技術も知られている（例えば、特許文献３参照）。
特開平７−１６９０１号公報 特開２００９−２４１４２５号公報 特開２００７−１４４７７７号公報
上述の駆動対象の移動の時間に基づいて異常を検出する異常検出手段では、製造コストを低減することは可能である。しかし、当該異常検出手段は、時間に基づいて異常を判断することから、動力伝達手段の微小なずれが検出できない等、高い精度で異常検出を行うことが難しい、という問題があった。
そこで、本発明は、安価であって、且つ、高い検出精度で異常を検出可能な動力伝達手段の異常検出装置、成形装置及び異常検出方法を提供することを目的とする。
前記課題を解決し目的を達成するために、本発明の動力伝達手段の異常検出装置、成形装置及び動力伝達手段の異常検出方法は、次のように構成されている。
本発明の一態様として、動力伝達手段の異常検出装置は、電動機と、前記電動機の回転運動を直線運動に変換し、駆動対称を直線的に移動させる変換機能と、前記電動機の回転を検出する第１検出器と、前記駆動対象の移動を所定の位置で検出する第２検出器と、正常時に前記第１検出器で検出された、前記第２検出器で前記駆動対象を検出したときの前記電動機の回転量を基準値として記憶する記憶手段と、前記第２検出器で前記駆動対象の移動が検出されたときに前記第１検出器で検出された前記電動機の回転量、及び、前記記憶手段に記憶された前記基準値の差を閾値と比較する比較手段と、を備える。
本発明の一態様として、動力伝達手段の異常検出装置は、電動機と、前記電動機の回転運動を直線運動に変換し、駆動対称を直線的に移動させる変換機能と、前記電動機の回転を検出する第１検出器と、前記駆動対象の移動を所定の位置で検出する第２検出器と、正常時に前記第１検出器で検出された、前記第２検出器で前記駆動対象を検出したときの前記電動機の回転量を基準値として記憶する記憶手段と、前記第１検出器で検出された前記電動機の回転量と前記記憶手段に記憶された前記基準値との差が閾値を超えていないときに、前記第２検出器の検出を確認する確認手段と、を備える。
本発明の一態様として、成形装置は、上記に記載の異常検出装置を備える。
本発明の一態様として、動力伝達手段の異常検出方法は、電動機と、前記電動機の回転運動を直線運動に変換し、駆動対象を直線的に移動させる変換機構と、前記電動機の回転を検出する第１検出器と、前記駆動対象の移動を所定の位置で検出する第２検出器と、記憶部と、を具備する動力伝達手段の異常を検出する動力伝達手段の異常検出方法であって、正常時に前記第１検出器で検出された、前記第２検出器で前記駆動対象を検出したときの前記電動機の回転量を基準値として記憶部に記憶し、その後、前記第２検出器で前記駆動対象の移動を検出し、前記第２検出器で前記駆動対象の移動を検出したときに前記第１検出器で検出された前記電動機の回転量、及び、前記記憶部に記憶された前記基準値の差を閾値と比較する。
本発明の一態様として、動力伝達手段の異常検出方法は、電動機と、前記電動機の回転運動を直線運動に変換し、駆動対象を直線的に移動させる変換機構と、前記電動機の回転を検出する第１検出器と、前記駆動対象の移動を所定の位置で検出する第２検出器と、記憶部と、を具備する動力伝達手段の異常を検出する動力伝達手段の異常検出方法であって、正常時に前記第１検出器で検出された、前記第２検出器で前記駆動対象を検出したときの前記電動機の回転量を基準値として記憶部に記憶し、その後、前記第１検出器で検出された前記電動機の回転量と前記記憶部に記憶された前記基準値との差が閾値を超えているか否かを判断し、前記第１検出器で検出された前記電動機の回転量と前記記憶部に記憶された前記基準値との差が閾値を超えていないときに、前記第２検出器により前記駆動対象の検出及び非検出を確認する。
本発明によれば、製造コストを増大することなく、高精度に駆動対象の移動に関する異常を検出することができる。
本発明の一実施形態に係る射出成形装置の構成を示す説明図。
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態に係る射出成形装置１を、図１を用いて説明する。
図１は本発明の第１の実施形態に係る射出成形装置１の構成を示す説明図である。
図１に示すように、射出成形装置１は、基部３と、金型４と、射出装置５と、型締装置６と、制御装置７と、を備えている。射出成形装置１は、射出装置５から射出した材料を、金型４により成形可能に形成されている。材料は、例えば、樹脂、ガラス、金属、炭素繊維、アラミド繊維、これらの化合物、又は、これらの混合物である。
基部３は、射出装置５及び型締装置６を支持可能に形成されている。金型４は、固定型４ａ及び移動型４ｂを有する。
射出装置５は、シリンダ部１１と、駆動手段１２と、を備えている。シリンダ部１１は、シリンダ１５と、ノズル１６と、ホッパ１７と、スクリュ１８と、を備えている。
シリンダ１５は、材料をその内部に収容する。シリンダ１５は、内部に収容した材料を加熱するヒータを備えている。ノズル１６は、金型４内に材料を射出可能に形成された、噴射口である。
ホッパ１７は、材料を投入する供給口である。スクリュ１８は、シリンダ１５内に配置される。スクリュ１８は、その軸心がシリンダ１５の軸心と同軸上に配置される。スクリュ１８は、その軸心方向に沿ってシリンダ１５内を移動可能、且つ、その軸心を中心にシリンダ１５内で回転可能に形成される。
駆動手段１２は、スクリュ（駆動対象）１８をその軸心方向に沿って直線的に移動（リニア移動）させる第１動力伝達手段（動力伝達手段、動力伝達機構）２１と、スクリュ１８を回転運動させる第２動力伝達手段２２と、を備えている。また、駆動手段１２は、シリンダ部１１、第１動力伝達手段２１及び第２動力伝達手段２２を直線的に移動させる第３動力伝達手段２３を備えている。
第１動力伝達手段２１は、第１電動機３１と、第１変換機構２５と、第１検出器３６と、第２検出器３７と、を備えている。第１動力伝達手段２１は、スクリュ１８を設定された速度で移動することができるように形成されている。
第１電動機３１は、例えば、サーボモータである。第１電動機３１は、制御装置７に信号線Ｓを介して接続される。第１電動機３１は、第１回転軸３１ａを備えている。
第１変換機構２５は、第１電動機３１の回転運動を直線運動に変換可能に形成されている。第１変換機構（変換機構）２５は、例えば、第１駆動プーリ（駆動プーリ）３２と、第１ベルト３３と、第１従動プーリ３４と、第１ボールねじ３８と、第１ボールナット３９と、を備えている。
第１駆動プーリ３２は、第１回転軸３１ａの回転に伴って回転可能に、第１回転軸３１ａに固定される。第１ベルト３３は、第１駆動プーリ３２及び第１従動プーリ３４を接続する。第１ベルト３３は、第１駆動プーリ３２の回転運動を第１従動プーリ３４に伝達し、第１従動プーリ３４を回転可能に形成された、所謂タイミングベルトである。
第１従動プーリ３４は、第１ボールねじ３８に接続され、第１ベルト３３を介して伝達された第１駆動プーリ３２の回転運動を第１ボールねじ３８に伝達可能に形成されている。
第１ボールねじ３８は、第１従動プーリ３４に固定されている。第１ボールねじ３８は、その軸心が第１従動プーリ３４の軸心上に配置される。
第１ボールナット３９は、スクリュ１８の一端側に設けられる。第１ボールナット３９は、回転方向の移動が規制されており、第１ボールねじ３８の回転運動を、第１ボールねじ３８の軸心方向の直線運動に変換可能に形成されている。第１ボールナット３９は、第１ボールねじ３８の回転により、第１ボールねじ３８の軸心方向に直線的に移動し、スクリュ１８を同方向に移動させる。
第１検出器３６は、第１電動機３１に設けられ、第１電動機３１の駆動情報、具体的には回転数（回転量）を検出可能に形成されている。第１検出器３６は、例えば、エンコーダである。
第２検出器３７は、スクリュ１８の前進位置及び後退位置を検出可能に形成されている。具体的には、第２検出器３７は、スクリュ１８の後退位置として、第１ボールナット３９の後退位置を検出可能な第１位置検出センサ３７ａと、スクリュ１８の前進位置として、第１ボールナット３９の前進位置を検出可能な第２位置検出センサ３７ｂと、を備えている。
第１位置検出センサ３７ａは、信号線Ｓを介して制御装置７に接続されている。第１位置検出センサ３７ａは、スクリュ１８の後退位置として、例えば、スクリュ１８が最後退位置に位置するときの第１ボールナット３９の位置を検出可能に形成されている。
例えば、第１位置検出センサ３７ａは、近接センサ等であって、第１ボールナット３９が所定の位置に移動したときにオンとなる、所謂オンオフスイッチである。第１位置検出センサ３７ａは、第１ボールナット３９の位置を検出したときにオフからオンに切り替わり、当該検出した情報を、制御装置７に送信可能に形成されている。
第２位置検出センサ３７ｂは、信号線Ｓを介して制御装置７に接続されている。第２位置検出センサ３７ｂは、スクリュ１８の前進位置として、例えば、スクリュ１８が最前進位置に位置するときの第１ボールナット３９の位置を検出可能に形成されている。
例えば、第２位置検出センサ３７ｂは、近接センサ等であって、第１ボールナット３９が所定の位置に移動したときにオンとなる、所謂オンオフスイッチである。第２位置検出センサ３７ｂは、第１ボールナット３９の位置を検出したときにオフからオンに切り替わり、当該検出した情報を、制御装置７に送信可能に形成されている。
第２動力伝達手段２２は、第２電動機４１と、第２駆動プーリ４２と、第２ベルト４３と、第２従動プーリ４４と、第３検出器４５と、を備えている。
第２電動機４１は、例えば、サーボモータである。第２電動機４１は、制御装置７に信号線Ｓを介して接続される。第２電動機４１は、第２回転軸４１ａを備えている。
第２駆動プーリ４２は、第２回転軸４１ａの回転に伴って回転可能に、第２回転軸４１ａに固定される。第２ベルト４３は、第２駆動プーリ４２及び第２従動プーリ４４を接続する。第２ベルト４３は、第２駆動プーリ４２の回転運動を第２従動プーリ４４に伝達し、第２従動プーリ４４を回転可能に形成された、所謂タイミングベルトである。
第２従動プーリ４４は、スクリュ１８に接続され、第２ベルト４３を介して伝達された第２駆動プーリ４２の回転運動をスクリュ１８に伝達可能に形成されている。
第３検出器４５は、第２電動機４１に設けられ、第２電動機４１の駆動情報、具体的には回転数を検出可能に形成されている。第３検出器４５は、例えば、エンコーダである。
第３動力伝達手段２３は、第３電動機５１と、第２変換機構５２と、可動台５３と、第４検出器５４と、を備えている。
第３電動機５１は、例えば、サーボモータであって、制御装置７に信号線Ｓを介して接続される。第３電動機５１は、第３回転軸５１ａを備えている。第２変換機構５２は、第３回転軸５１ａの回転運動を直線運動に変換可能に形成されている。第２変換機構５２は、例えば、第２ボールねじ５５と、第２ボールナットと、を備えている。第２ボールねじ５５は、第３回転軸５１ａに固定されている。第２ボールねじ５５は、その軸心が第３回転軸５１ａ及び第２ボールねじ５５の軸心と同一の軸心上に配置される。
第２ボールナットは、可動台５３内に設けられ、第２ボールねじ５５の回転運動を、ボールねじ５５の軸心方向の直線運動に変換可能に形成されている。第２ボールナットは、第２ボールねじ５５の回転により、第２ボールねじ５５の軸心方向に直線的に移動し、可動台５３を同方向に移動させる。
可動台５３は、基部３に移動可能に支持される。可動台５３は、その上部に、シリンダ部１１、第１動力伝達手段２１及び第２動力伝達手段２２を支持する。第４検出器５４は、第３電動機５１に設けられ、第３電動機５１の駆動情報、具体的には回転数を検出可能に形成されている。第４検出器５４は、例えば、エンコーダである。
型締装置６は、固定型４ａ及び移動型４ｂを保持可能、且つ、金型４を開閉可能に形成されている。型締装置６は、例えば、固定盤（固定物）６１と、可動盤（可動物）６２と、開閉機構６３と、タイバー６４と、押出機構６５と、を備えている。
固定盤６１は、所謂固定ダイプレートであって、基部３に固定されている。固定盤６１は、固定型４ａを固定可能に形成されている。
可動盤６２は、所謂移動ダイプレートであって、固定盤６１に対向するように配置される。可動盤６２は、固定盤６１に対して接近及び離反する方向に移動可能に形成されている。具体的には、可動盤６２は、開閉機構６３又は図示しない型厚調整機構により、タイバー６４を介して、固定盤６１に対して前進及び後進方向に直線的な移動（リニア移動）が可能に形成されている。可動盤６２は、金型４の移動型４ｂを固定可能に形成されている。
開閉機構６３は、トグル機構により可動盤６２を移動させることで、金型４を開閉可能、換言すると、可動盤６２に固定された移動型４ｂを固定型４ａに対して離接可能に形成されている。開閉機構６３は、リンクハウジング（圧受盤）７０と、第４電動機７１と、第３駆動プーリ７２と、第３ベルト７３と、第３従動プーリ７４と、第４ボールねじ７５と、クロスヘッド７６と、トグルリンク７７と、第５検出器７８と、を備えている。
リンクハウジング７０は、クロスヘッド７６及びトグルリンク７７の支点となる。リンクハウジング７０は、基部３に支持されている。
第４電動機７１は、例えば、サーボモータであって、制御装置７に信号線Ｓを介して接続される。第４電動機７１は、第４回転軸７１ａを備えている。
第３駆動プーリ７２は、第４回転軸７１ａの回転に伴って回転可能に、第４回転軸７１ａに固定される。第３ベルト７３は、第３駆動プーリ７２及び第３従動プーリ７４を接続する。第３ベルト７３は、第３駆動プーリ７２の回転運動を第３従動プーリ７４に伝達し、第３従動プーリ７４を回転可能に形成された、所謂タイミングベルトである。
第３従動プーリ７４は、第４ボールねじ７５に接続され、第３ベルト７３を介して伝達された第３駆動プーリ７２の回転運動を第４ボールねじ７５に伝達可能に形成されている。
クロスヘッド７６は、第３ボールねじ７５と接続され、第３ボールねじ７５の回転により、第３ボールねじ７５の軸心方向に沿って移動可能に形成されている。具体的には、クロスヘッド７６は、第３ボールナット７６ａを備えている。また、クロスヘッド７６は、第３ボールねじ７５の軸心方向に移動することで、トグルリンク７７を操作可能に形成されている。
なお、第４電動機７１の回転運動を直線運動に変換可能にする第３駆動プーリ（駆動プーリ）７２と、第３ベルト７３と、第３従動プーリ７４と、第４ボールねじ７５と、クロスヘッド７６とを備えた機構を、第３変換機構（変換機構）６６と呼ぶこともある。
トグルリンク７７は、可動盤６２、リンクハウジング７０及びクロスヘッド７６に接続されている。トグルリンク７７は、トグル機構を構成する複数のリンク、ブシュ及びピンにより構成される。トグルリンク７７は、クロスヘッド７６により操作されることで、可動盤６２を固定盤６１に対して移動可能に形成されている。第５検出器７８は、第４電動機７１に設けられ、第４電動機７１の駆動情報、具体的には回転数を検出可能に形成されている。第５検出器７８は、例えば、エンコーダである。
このような開閉機構６３は、第４回転軸７１ａの回転運動を、第３駆動プーリ７２、第３ベルト７３及び第３従動プーリ７４を介して第４ボールねじ７５に伝達し、当該第４ボールねじ７５の回転運動を、クロスヘッド７６の直線的な移動に変換する。
また、開閉機構６３は、クロスヘッド７６の直線的な移動を、トグルリンク７７を介して可動盤６２に伝達させる。これにより、開閉機構６３は、可動盤６２に固定盤６１に対して直線的な移動をさせる。
タイバー６４は、例えば、固定盤６１及びリンクハウジング７０に固定されて複数設けられる。タイバー６４は、固定盤６１及びリンクハウジング７０を連結する。タイバー６４は、可動盤６２の移動を案内可能に形成されている。タイバー６４は、例えば、４本が、固定盤６１及びリンクハウジング７０の四隅に配置される。
押出機構６５は、例えば、制御装置７に信号線Ｓを介して接続された、第５回転軸８１ａを有する第５電動機８１と、第４駆動プーリ８２と、第４ベルト８３と、第４従動プーリ８４と、第５ボールねじ８５と、第５ボールナット８６ａを有する押出盤８６と、押出盤８６に固定された押出ピン８７と、第６検出部８８と、を備えている。
押出機構６５は、第５電動機８１の回転軸８１ａの回転運動を、第４駆動プーリ８２、第４ベルト８３及び第４従動プーリ８４を介して、第５ボールねじ８５に伝達可能に形成されている。押出盤８６は、第５ボールナット８６ａにより、第５ボールねじ８５の回転に伴って直線的に移動可能に形成されている。押出盤８６は、その移動により、押出ピン８７を移動可能に形成されている。
なお、第５電動機８１の回転運動を直線運動に変換可能にする第４駆動プーリ（駆動プーリ）８２と、第４ベルト８３と、第４従動プーリ８４と、第５ボールねじ８５と、押出盤８６とを備えた機構を、第４変換機構（変換機構）６７と呼ぶこともある。
押出機構６５は、可動盤６２に接続され、押出盤８６を移動させることで、押出ピン８７を移動型４ｂから突出させ、成形品を押し出す。第６検出器８８は、第５電動機８１に設けられ、第５電動機８１の駆動情報、具体的には回転数を検出可能に形成されている。第６検出器８８は、例えば、エンコーダである。
制御装置７は、第１電動機３１、第２電動機４１、第３電動機５１、第４電動機７１、第５電動機８１、第１検出器３６、第１位置検出センサ３７ａ、第２位置検出センサ３７ｂ、第３検出器４５、第４検出器５４、第５検出器７８及び第６検出器８８と、信号線Ｓを介して電気的に接続される。
制御装置７は、例えば、記憶部９１と、比較部（比較手段）９３と、を備えている。制御装置７は、外部からの指示を入力する装置に電気的に接続される、マンマシンインターフェイス（ＭＭＩ／Ｆ）９２と接続される。
記憶部９１は、例えば、第１動力伝達手段２１が正常に動作したときの、第２検出器３７の第１位置検出センサ３７ａで検出した第１ボールナット３９の位置を第１検出器３６で検出し、直接に、又は、制御装置７内での演算を介して、基準値として記憶する。
なお、この場合、基準値は、第１位置検出センサ３７ａの位置でのスクリュ１８の位置を表す情報であり、具体的には、第１位置検出センサ３７ａを検出した時の第１電動機３１の回転量である。
また、制御装置７は、以下の機能（１）乃至機能（３）を有している。
（１）第１位置検出センサ３７ａにて駆動対象の位置を検出したときの、第１電動機３１の回転量を検出する機能。
（２）第１電動機３１の回転量と記憶部９１に記憶された回転量（基準値）との差と、所定の閾値と、を比較する機能
（３）機能（２）の結果から、第１動力伝達手段２１の状態を判断する機能。
次に、これら制御装置７が有する機能（１）乃至機能（３）について説明する。
機能（１）は、第１位置検出センサ３７ａで第１ボールナット３９を検出することで、駆動対象である第１ボールナット３９が最後退位置に移動したことを検出し、その最後退位置での第１電動機３１の回転量を検出する機能である。
機能（２）は、機能（１）で検出した第１ボールナット３９の第１位置検出センサ３７ａの位置での第１電動機３１の回転量と記憶部９１に記憶された正常時の第１ボールナット３９の第１位置センサ３７ａでの第１電動機３１の回転量との差と、予め定めた所定の閾値と、を比較する機能である。機能（２）は、現在の第１電動機３１の回転量と正常時の第１ボールナット３９の第１位置センサ３７ａでの第１電動機３１の回転量との差と、予め定めた所定の閾値と、を比較する比較手段である。即ち、制御装置７は、現在の第１ボールナット３９の最後退位置での第１電動機３１の回転量と正常時の第１ボールナット３９の第１位置センサ３７ａでの第１電動機３１の回転量との差と、予め定めた所定の閾値と、を比較する。この機能（２）は、例えば、比較部（比較手段）９３に備わっている。
機能（３）は、機能（２）の結果から、第１動力伝達手段２１が正常に動作したか否か、を判断する機能である。機能（３）は、第１動力伝達手段２１の状態、即ち、駆動対象である第１ボールナット３９の移動の正常及び異常を判断する判断手段である。
機能（３）は、現在の第１ボールナット３９の最後退位置での第１電動機３１の回転量と正常時の第１ボールナット３９の第１位置センサ３７ａでの第１電動機３１の回転量との差が、予め定めた所定の閾値以下であれば、第１動力伝達手段２１が正常であると、現在の第１ボールナット３９の最後退位置での第１電動機３１の回転量と正常時の第１ボールナット３９の第１位置センサ３７ａでの第１電動機３１の回転量との差が、予め定めた所定の閾値より大きい場合には、第１動力伝達手段２１が異常と判断する機能である。
また、機能（３）として、制御装置７は、第１動力伝達手段２１を異常と判断した場合には、第１電動機３１を停止する。
このような制御装置７は、駆動対象である第１ボールナット３９の移動の異常、或いは、第１動力伝達手段２１の異常を検出する異常検出装置を構成する。
このように構成された射出成形装置１では、制御装置７は、成形動作中の射出装置５のスクリュ１８の移動指令、或いは、作業者の操作スイッチによる射出装置５のスクリュ１８の移動指令（より具体的には、後退指令）により、第１電動機３１を駆動して第１ボールナット３９を移動させ、スクリュ１８を移動させる。
次に、第１ボールナット３９が最後退位置まで移動すると、第１位置センサ３７ａが反応し、制御装置７は、第１位置センサ３７ａが反応した時の第１ボールナット３９の第１電動機３１の回転量を検出する。
次に、制御装置７は、検出した第１ボールナット３９の最後退位置での第１電動機３１の回転量と記憶部９１に記憶された正常時の第１ボールナット３９の最後退位置での第１電動機３１の回転量との差を検出する。
次に、その算出値と予め定めた所定の閾値とを比較し、その算出値が所定の閾値以下であれば、第１ボールナット３９が正常に移動していると判断し、成形動作中であれば成形動作を続け、その算出値が所定の閾値を超えていれば、第１ボールナット３９の移動が異常である、即ち、第１動力伝達手段２１に異常が発生していると判断し、第１動力伝達手段２１が異常である旨を報知するとともに、射出装置５の駆動を停止する。なお、当該異常を報知する手段として、制御装置７、又は、射出成形装置１は、例えば、赤色の光を発生させるランプやブザー等の報知手段や、ディスプレイ等の表示手段を有している。
このように構成された射出成形装置１によれば、現在の第１電動機３１の回転量と、記憶部９１に記憶された正常時の第１電動機３１の回転量（基準値）とを比較することで、第１動力伝達手段２１の異常、ひいては、スクリュ１８の移動の異常を検出することが可能となる。
具体的に説明すると、第１動力伝達手段２１は、第１駆動プーリ３２及び第１従動プーリ３４を、第１ベルト３３で接続する。このため、第１駆動プーリ３２又は第１従動プーリ３４と第１ベルト３３とがすべり等により、動力の伝達ロスが発生する虞や、第１ベルト３３が駆動途中で破損する虞がある。このような場合には、第１電動機３１の回転量が正常時よりも多くなされる。このため、判断手段として、制御装置７は、現在の第１電動機３１の回転量と正常時での電動機３１の回転量との比較結果から、第１動力伝達手段２１の正常及び異常、ひいては、スクリュ１８の移動の正常及び異常を高精度に判断することが可能となる。
射出成形装置１は、射出成形装置１のメンテナンス後等に、駆動対象である第１ボールナット３９の位置ずれ等が発生しても、記憶部９１に記憶されている正常時の第１ボールナット３９の位置情報（基準値）と比較することで、当該位置ずれを発見することも可能となる。
射出成形装置１は、制御装置７により第１動力伝達手段２１の異常を検出後、第１電動機３１を停止することで、射出成形装置１の損傷を防止することができる。
また、第２検出器３７は、駆動対象の位置を検出可能であればよく、比較的安価な近接センサ等のオン及びオフのみを出力する検出器を第１位置検出センサ３７ａに用いることが可能となる。これにより、射出成形装置１の製造コストを増大することなく、異常を高精度で検出することが可能となる。
上述したように、本発明の第１の実施形態に係る射出成形装置１によれば、第１動力伝達手段２１及び制御装置７により、安価であって、且つ、高い検出精度で、駆動対象の移動の異常を検出することが可能となる。
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係る射出成形装置１について、以下説明する。
なお、第２の実施形態に係る射出成形装置１は、その構成が上述した第１の実施形態に係る射出成形装置１と同等であり、制御装置７の機能が異なる。このため、第２の実施形態に係る射出成形装置１は、第１の実施形態に係る射出成形装置１と同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
第２の実施形態に係る射出成形装置１に用いられる制御装置７は、上述した第１の実施形態に係る制御装置７と同様に、第１電動機３１、第２電動機４１、第３電動機５１、第４電動機７１、第５電動機８１、第１検出器３６、第１位置検出センサ３７ａ及び第２位置検出センサ３７ｂと、信号線Ｓを介して電気的に接続される。
制御装置７は、例えば、第１動力伝達手段２１が正常に動作したときの第１電動機３１の回転量を基準値として記憶する記憶部（記憶手段）９１と、比較部（比較手段）９３と、確認部（確認手段）９４と、を有している。
制御装置７は、以下の機能（４）乃至（６）を有している。
（４）第１電動機３１の回転量と記憶部９１に記憶された基準値との差、及び、閾値を比較する機能。
（５）第１位置検出センサ３７ａの状態を検出する機能。
（６）第１位置検出センサ３７ａの状態から、第１動力伝達手段２１の状態を判断する機能。
次に、これら制御装置７が有する機能（４）乃至機能（６）について説明する。
機能（４）は、第１電動機３１の回転量と記憶部９１に記憶された正常時の第１電動機３１の回転量（基準値）との差、及び、予め定めた所定の許容値（閾値）とを比較する機能である。機能（４）は、第１電動機３１の回転量と記憶部９１に記憶された正常時の第１電動機３１の回転量（基準値）との差が、予め定めた所定の許容値（閾値）を超えているか否かを判断する。この機能（４）は、例えば、比較部９３に備わっている。
機能（５）は、確認手段として、機能（４）での結果、第１電動機３１の回転量と記憶部９１に記憶された正常時の第１電動機３１の回転量（基準値）との差が、予め定めた所定の許容値（閾値）を超えていない場合に、第１位置検出センサ３７ａの状態を検出することで、第１ボールナット３９自体が最後退、あるいは最後退位置付近に位置しているか否かを確認する機能である。即ち、機能（５）は、第１位置検出センサ３７ａがオンであるときには第１ボールナット３９自体が最後退位置又はその付近に位置していると、第１位置検出センサ３７ａがオフであるときには、第１ボールナット３９自体が最後退位置付近に到達していない、と検出する機能である。この機能（５）は、例えば、確認部９４に備わっている。
機能（６）は、機能（５）で確認した第１位置検出センサ３７ａの状態から、第１動力伝達手段２１の状態を判断する機能である。具体的には、機能（６）は、現在の第１電動機３１の回転量と記憶部９１に記憶された正常時の第１電動機３１の回転量（基準値）との差が、予め定めた所定の許容値（閾値）を超えておらず、第１ボールナット３９自体が最後退位置又はその付近に位置している場合には、第１動力伝達手段２１が正常であると判断する。
また、機能（６）は、現在の第１電動機３１の回転量と記憶部９１に記憶された正常時の第１電動機３１の回転量（基準値）との差が、予め定めた所定の許容値（閾値）を満たし、第１ボールナット３９自体が最後退位置付近に位置していない場合には、第１動力伝達手段２１が異常であると判断する。さらに、機能（６）は、第１動力伝達手段２１が異常であると判断した場合には、第１電動機３１を停止する機能を有する。この機能（６）は、例えば、確認部９４に備わっていてもよい。
このように構成された射出成形装置１は、制御装置７により、第１電動機３１の回転を第１検出器３６で検出し、第１検出器３６で検出された電動機３１の回転量が記憶部９１に記憶された正常時での第１電動機３１の回転量における許容の範囲（閾値の範囲）内に到達したか否かを判断する。
第１検出器３６で検出された第１電動機３１の回転量が記憶部９１に記憶された正常時での第１電動機３１の回転量における許容の範囲（閾値の範囲）内に到達したときに、制御装置７は、第２検出器３７の第１位置検出センサ３７ａによる第１ボールナット３９の検出及び非検出を確認する。そして、制御装置７は、第１位置検出センサ３７ａにより、第１ボールナット３９の検出がされた、即ち、第１位置検出センサ３７ａがオンであった場合には、第１動力伝達手段２１が正常と判断する。
また、制御装置７は、第１位置検出センサ３７ａにより、第１ボールナット３９が非検出の場合、即ち、第１位置検出センサ３７ａがオフであった場合には、第１動力伝達手段２１が異常と判断し、第１電動機３１を停止させる。
このように構成された射出成形装置１によれば、第１の実施形態と同様に、第１動力伝達手段２１の正常及び異常、ひいては、スクリュ１８の移動の正常及び異常を高精度に検出することが可能となる。
また、射出成形装置１は、制御装置７により第１動力伝達手段２１の異常を検出後、第１電動機３１を停止することで、射出成形装置１の損傷を防止することができる。
また、第２検出器３７は、駆動対象の位置を検出可能であればよく、比較的安価な近接センサ等のオン及びオフのみを出力する検出器を第１位置検出センサ３７ａに用いることが可能となる。これにより、射出成形装置１の製造コストを増大することなく、異常を高精度で検出することが可能となる。
上述したように、本発明の第２の実施形態に係る射出成形装置１によれば、上述した第１の実施形態に係る射出成形装置１と同様に、第１動力伝達手段２１及び制御装置７により、安価であって、且つ、高い検出精度で、駆動対象の移動の異常を検出することが可能となる。
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではない。例えば、上述した例では、駆動対象は、スクリュ１８であって、スクリュ１８の移動を検出するために、第２検出器３７により、第１ボールナット３９の位置を検出する構成を説明したがこれに限定されない。例えば、動力伝達手段の異常検出装置は、開閉機構６３を動力伝達手段（動力伝達機構）とするとともに、駆動対象を可動盤６２とし、可動盤６２の位置を検出するために、制御装置７及び第２検出器３７により、クロスヘッド７６の位置を検出する構成であってもよい。
また、例えば、動力伝達手段の異常検出装置は、押出機構６５を動力伝達手段（動力伝達機構）とするとともに、駆動対象を押出盤８６あるいは押出ピン８７とし、押出盤８６あるいは押出ピン８７の位置を検出するために、制御装置７及び第２検出器３７により、第５ボールナット８６ａの位置を検出する構成であってもよい。また、動力伝達手段の異常検出装置は、第３動力伝達手段２３を動力伝達手段（動力伝達機構）とするとともに、駆動対象を可動第５３とし、制御装置７及び第２検出器３７により、可動第５３の位置を検出する構成であってもよい。
即ち、第２検出器３７は、駆動対象の位置に合わせて、備えられているところが変更されてよい。また、駆動対象が複数ある場合には、第２検出器３７は、それぞれの駆動対象に備えられるようにされてよい。
また、前述の実施形態では、第２検出器３７の第１位置検出センサ３７ａを用いたが、本発明はこれに限定されない。例えば、前述の実施形態において、第２検出器３７の第１位置検出センサ３７ａを、第２検出器３７の第２位置検出センサ３７ｂに置き換えたとしても、本発明の効果は得られる。即ち、第２検出器３７の位置は、駆動対象の駆動範囲のいずれかに設置されていればよい。
また、上述した例では、当該動力伝達手段の異常検出装置は、射出成形装置１に用いられる構成を説明したがこれに限定されず、ダイカストマシン等の、回転運動を直線運動に変換し、駆動対象を直線的に移動させる動力伝達手段を有する装置であってもよい。この他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。
以下、本願の出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］電動機と、
前記電動機の回転運動を直線運動に変換し、駆動対象を直線的に移動させる変換機構と、
前記電動機の回転を検出する第１検出器と、
前記駆動対象の移動を所定の位置で検出する第２検出器と、
正常時に前記第１検出器で検出された、前記第２検出器で前記駆動対象を検出したときの前記電動機の回転量を基準値として記憶する記憶手段と、
前記第２検出器で前記駆動対象の移動が検出されたときに前記第１検出器で検出された前記電動機の回転量、及び、前記記憶手段に記憶された前記基準値を比較する比較手段と、
を備えることを特徴とする動力伝達手段の異常検出装置。
［２］電動機と、
前記電動機の回転運動を直線運動に変換し、駆動対象を直線的に移動させる変換機構と、
前記電動機の回転を検出する第１検出器と、
前記駆動対象の移動を所定の位置で検出する第２検出器と、
正常時に前記第１検出器で検出された、前記第２検出器で前記駆動対象を検出したときの前記電動機の回転量を基準値として記憶する記憶手段と、
前記第１検出器で検出された前記電動機の回転量と前記記憶手段に記憶された前記基準値との差が閾値を超えていないときに、前記第２検出器の検出を確認する確認手段と、 を備えることを特徴とする動力伝達手段の異常検出装置。
［３］［１］又は［２］に記載の異常検出装置を備えた成形装置。
［４］電動機と、
前記電動機の回転運動を直線運動に変換し、駆動対象を直線的に移動させる変換機構と、
前記電動機の回転を検出する第１検出器と、
前記駆動対象の移動を所定の位置で検出する第２検出器と、
記憶部と、
を具備する動力伝達手段の異常を検出する動力伝達手段の異常検出方法であって、
正常時に前記第１検出器で検出された、前記第２検出器で前記駆動対象を検出したときの前記電動機の回転量を基準値として記憶部に記憶し、
その後、前記第２検出器で前記駆動対象の移動を検出し、
前記第２検出器で前記駆動対象の移動を検出したときに前記第１検出器で検出された前記電動機の回転量、及び、前記記憶部に記憶された前記基準値を比較する、
ことを特徴とする動力伝達手段の異常検出方法。
［５］電動機と、
前記電動機の回転運動を直線運動に変換し、駆動対象を直線的に移動させる変換機構と、
前記電動機の回転を検出する第１検出器と、
前記駆動対象の移動を所定の位置で検出する第２検出器と、
記憶部と、
を具備する動力伝達手段の異常を検出する動力伝達手段の異常検出方法であって、
正常時に前記第１検出器で検出された、前記第２検出器で前記駆動対象を検出したときの前記電動機の回転量を基準値として記憶部に記憶し、
その後、前記第１検出器で検出された前記電動機の回転量と前記記憶部に記憶された前記基準値との差が閾値を超えているか否かを判断し、
前記第１検出器で検出された前記電動機の回転量と前記記憶部に記憶された前記基準値との差が閾値を超えていないときに、前記第２検出器により前記駆動対象の検出及び非検出を確認する、
ことを特徴とする動力伝達手段の異常検出方法。
１…射出成形装置、３…基部、４…金型、４ａ…固定型、４ｂ…移動型、５…射出装置、６…型締装置、７…制御装置（異常検出装置）、１１…シリンダ部、１２…駆動手段、１５…シリンダ、１６…ノズル、１７…ホッパ、１８…スクリュ（駆動対象）、２１…第１動力伝達手段（動力伝達手段、動力伝達機構）、２２…第２動力伝達手段、２３…第３動力伝達手段（動力伝達手段、動力伝達機構）、２５…第１変換機構（変換機構）、３１…第１電動機（電動機）、３１ａ…第１回転軸、３２…第１駆動プーリ（駆動プーリ）、３３…第１ベルト（ベルト）、３４…第１従動プーリ（従動プーリ）、３６…第１検出器、３７…第２検出器、３７ａ…第１位置検出センサ、３７ｂ…第２位置検出センサ、３９…第１ボールナット、４１…第２電動機、４１ａ…第２回転軸、４２…第２駆動プーリ、４３…第２ベルト、４４…第２従動プーリ、４５…第３検出器、５１…第３電動機、５１ａ…第３回転軸、５２…変換機構、５３…可動台（駆動対象）、５５…第２ボールねじ、９１…記憶部（記憶手段）、９２…マンマシンインターフェイス（ＭＭＩ／Ｆ）、９３…比較部（比較手段）、９４…確認部（確認手段）。

Claims (5)

  1. 電動機と、
    前記電動機の回転運動を直線運動に変換し、駆動対象を直線的に移動させる変換機構と、
    前記電動機の回転を検出する第１検出器と、
    前記駆動対象の移動を所定の位置で検出する第２検出器と、
    正常時に前記第１検出器で検出された、前記第２検出器で前記駆動対象を検出したときの前記電動機の回転量を基準値として記憶する記憶手段と、
    前記第２検出器で前記駆動対象の移動が検出されたときに前記第１検出器で検出された前記電動機の回転量、及び、前記記憶手段に記憶された前記基準値の差を閾値と比較する比較手段と、
    を備えることを特徴とする動力伝達手段の異常検出装置。
  2. 電動機と、
    前記電動機の回転運動を直線運動に変換し、駆動対象を直線的に移動させる変換機構と、
    前記電動機の回転を検出する第１検出器と、
    前記駆動対象の移動を所定の位置で検出する第２検出器と、
    正常時に前記第１検出器で検出された、前記第２検出器で前記駆動対象を検出したときの前記電動機の回転量を基準値として記憶する記憶手段と、
    前記第１検出器で検出された前記電動機の回転量と前記記憶手段に記憶された前記基準値との差が閾値を超えていないときに、前記第２検出器の検出を確認する確認手段と、 を備えることを特徴とする動力伝達手段の異常検出装置。
  3. 請求項１又は請求項２に記載の異常検出装置を備えた成形装置。
  4. 電動機と、
    前記電動機の回転運動を直線運動に変換し、駆動対象を直線的に移動させる変換機構と、
    前記電動機の回転を検出する第１検出器と、
    前記駆動対象の移動を所定の位置で検出する第２検出器と、
    記憶部と、
    を具備する動力伝達手段の異常を検出する動力伝達手段の異常検出方法であって、
    正常時に前記第１検出器で検出された、前記第２検出器で前記駆動対象を検出したときの前記電動機の回転量を基準値として記憶部に記憶し、
    その後、前記第２検出器で前記駆動対象の移動を検出し、
    前記第２検出器で前記駆動対象の移動を検出したときに前記第１検出器で検出された前記電動機の回転量、及び、前記記憶部に記憶された前記基準値の差を閾値とを比較する、
    ことを特徴とする動力伝達手段の異常検出方法。
  5. 電動機と、
    前記電動機の回転運動を直線運動に変換し、駆動対象を直線的に移動させる変換機構と、
    前記電動機の回転を検出する第１検出器と、
    前記駆動対象の移動を所定の位置で検出する第２検出器と、
    記憶部と、
    を具備する動力伝達手段の異常を検出する動力伝達手段の異常検出方法であって、
    正常時に前記第１検出器で検出された、前記第２検出器で前記駆動対象を検出したときの前記電動機の回転量を基準値として記憶部に記憶し、
    その後、前記第１検出器で検出された前記電動機の回転量と前記記憶部に記憶された前記基準値との差が閾値を超えているか否かを判断し、
    前記第１検出器で検出された前記電動機の回転量と前記記憶部に記憶された前記基準値との差が閾値を超えていないときに、前記第２検出器により前記駆動対象の検出及び非検出を確認する、
    ことを特徴とする動力伝達手段の異常検出方法。
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