JP7141968B2

JP7141968B2 - 射出成形機

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Publication number: JP7141968B2
Application number: JP2019044940A
Authority: JP
Inventors: 裕之小沼
Original assignee: Shibaura Machine Co Ltd
Current assignee: Shibaura Machine Co Ltd
Priority date: 2019-03-12
Filing date: 2019-03-12
Publication date: 2022-09-26
Anticipated expiration: 2039-03-12
Also published as: WO2020184471A1; CN113557120A; US11986987B2; JP2020146885A; US20220168939A1; CN113557120B; DE112020001193T5

Description

本発明は、射出成形機に関し、特に、射出成形機に使用されるタイミングベルトの異常を検出する射出成形機に関するものである。

射出成形機は、様々な動作を行う複数の動作部を有しており、このような動作部の中には、動力源として用いられる駆動部で発生した動力がタイミングベルトによって伝達されるものがある。タイミングベルトによって伝達される動力の伝達経路では、駆動部で発生した動力を動作部側に伝達する駆動軸と、駆動軸から伝達される動力によって回転して動作部を作動させる従動軸とが配設され、駆動軸と従動軸との間にタイミングベルトが掛け回されている。これにより、駆動軸から従動軸に対して、タイミングベルトによって動力を伝達することができ、駆動部で発生した動力を動作部に伝達することができる。

タイミングベルトは、このように動力の伝達経路において重要な部材であるため、近年の射出成形機の中には、タイミングベルトの状態を検出しているものがある。例えば、特許文献１に記載された射出成形機では、１つの被駆動軸に対して複数の回転駆動部の回転軸からタイミングベルトを掛け回し、それぞれの回転駆動部の回転位置をエンコーダで検出し、検出した回転位置の偏差に基づいてタイミングベルトの異常を検出している。

特開２０１２－２５０９１号公報

しかしながら、複数のエンコーダで検出した回転位置の偏差に基づいてタイミングベルトの異常を検出する場合、動作部が動作をしている間、駆動部の回転位置を監視し続ける必要があり、タイミングベルトの異常の検出を目的とする演算処理のデータ量が多くなってしまう。このため、タイミングベルトの異常を検出する際における演算処理の負荷が大きくなり易くなる虞がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、タイミングベルトの異常を検出する際における演算処理の負荷を小さくすることのできる射出成形機を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る射出成形機は、駆動側回転部材と従動側回転部材との間に掛け回され、前記駆動側回転部材からの動力を前記従動側回転部材に伝達するタイミングベルトと、前記駆動側回転部材の回転速度を検出する駆動側回転検出部と、前記従動側回転部材の回転速度を検出する従動側回転検出部と、前記駆動側回転部材が停止状態から回転を開始した後の所定期間における、前記駆動側回転検出部で検出した前記駆動側回転部材の回転速度と、前記従動側回転検出部で検出した前記従動側回転部材の回転速度との相対速度差に基づいて、前記タイミングベルトの異常を検出する異常検出部と、を備える。

本発明に係る射出成形機は、タイミングベルトの異常を検出する際における演算処理の負荷を小さくすることができる、という効果を奏する。

図１は、実施形態に係る射出成形機の装置構成を示す模式図。図２は、図１のＡ－Ａ矢視図。図３は、図２のＢ－Ｂ矢視図。図４は、図３のＣ－Ｃ矢視図。図５は、運転開始時における駆動側と従動側との相対速度差についての説明図。図６は、実施形態に係る射出成形機の変形例であり、相対速度差と時間とに基づいてタイミングベルトの異常を判定する際の説明図。

以下に、本開示に係る射出成形機の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能、且つ、容易に想到できるもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。

［実施形態］
図１は、実施形態に係る射出成形機１の装置構成を示す模式図である。なお、以下の説明では、射出成形機１の通常の使用状態における上下方向を、射出成形機１においても上下方向として説明し、射出成形機１の通常の使用状態における水平方向を、射出成形機１においても水平方向として説明する。

本実施形態に係る射出成形機１は、射出装置１０と、型締装置４０とを有しており、射出装置１０と型締装置４０とは、射出成形機１における下端に配置されるフレーム２上に載置されている。射出成形機１は、射出装置１０で成形材料を溶融して可塑化材料にし、射出装置１０から射出された可塑化材料を、型締装置４０によって冷却・固化することにより、所望の各種の成形品を製造することが可能になっている。

＜射出装置１０＞
射出装置１０は、加熱バレル１１と、スクリュ１３と、計量部２０と、射出装置駆動部３０とを備えている。加熱バレル１１は、略円筒状の形状で形成されると共に、軸心方向が略水平方向に沿った向きで配置されており、バンドヒータ等のヒータ１４が設けられている。これにより、加熱バレル１１は、ヒータ１４によって加熱バレル１１の温度を上昇させることができ、内部で成形材料を加熱して溶融し、可塑化材料にすることが可能になっている。また、加熱バレル１１は、可塑化材料を射出するノズル１２を一端側に備え、他端側が原料投入用のホッパ１５に接続されている。スクリュ１３は、軸心方向が加熱バレル１１の軸心方向と沿った方向になる螺旋形状を有しており、加熱バレル１１に配置されている。また、スクリュ１３は、加熱バレル１１の内部で軸心方向に移動可能になっている。

計量部２０は、計量サーボモータ２１と、計量サーボモータ２１の回転を加熱バレル１１内のスクリュ１３に伝える伝達機構２３とを有する。計量サーボモータ２１が駆動し、回転駆動力が伝達機構２３によってスクリュ１３に伝えられて加熱バレル１１内でスクリュ１３が回転をすると、成形材料の樹脂がホッパ１５から加熱バレル１１内に導入される。導入された樹脂は、加熱バレル１１内で加熱され、且つ、混練されながら加熱バレル１１におけるノズル１２が位置する側に送られる。樹脂は、溶融されて加熱バレル１１内におけるノズル１２が位置する端部側の部分に貯えられる。なお、成形材料は樹脂以外であってもよく、例えば、金属、ガラス、ゴム、炭素繊維を含む炭化化合物など、成形材料として用いることができるものであればよい。

射出装置駆動部３０は、射出サーボモータ３１と、ボールねじ３２と、伝達機構３３と、連結部３４とを有している。伝達機構３３は、射出サーボモータ３１の回転をボールねじ３２に伝達することが可能になっている。連結部３４は、スクリュ１３に連結すると共に、ボールねじ３２に螺合しており、ボールねじ３２の回転に伴って、水平方向に移動可能になっている。連結部３４は、スクリュ１３に連結しているため、連結部３４が水平方向に移動すると、連結部３４と共にスクリュ１３も水平方向に移動し、計量サーボモータ２１及び伝達機構２３もスクリュ１３と一体となって水平方向に移動する。このため、射出装置駆動部３０は、射出サーボモータ３１が回転して射出サーボモータ３１の回転がボールねじ３２に伝達され、ボールねじ３２が回転することにより、連結部３４が水平方向に移動し、加熱バレル１１内でスクリュ１３を水平方向に移動させることができる。また、射出装置駆動部３０は、加熱バレル１１内において、溶融された成形材料が、ノズル１２が位置する端部側の部分に貯えられた状態で、スクリュ１３をノズル１２側に移動させることにより、成形材料をノズル１２から押し出すことができる。これにより、加熱バレル１１内の成形材料をノズル１２から射出させることができる。

＜型締装置４０＞
型締装置４０は、固定盤４１と、移動盤４２と、支持盤４３と、タイバー４４と、型締駆動機構５０と、押出機構７０とを有している。固定盤４１と支持盤４３とは、フレーム２上に配置されてフレーム２に固定されており、固定盤４１は、射出装置１０と支持盤４３との間に配置されている。換言すると、支持盤４３は、フレーム２上において、固定盤４１から見て射出装置１０が位置する側の反対側に配置されている。固定盤４１には、可塑化材料の成形に用いる固定金型４５が取り付けられている。タイバー４４は、水平方向に延びて一端が固定盤４１に固定されており、他端は、支持盤４３に固定されている。

移動盤４２は、固定盤４１と支持盤４３との間に配置されており、フレーム２に設けられたリニアガイド（図示省略）上に載置されている。タイバー４４は、このように固定盤４１と支持盤４３との間に配置される移動盤４２を貫通しており、移動盤４２を通過して固定盤４１と支持盤４３との間に亘って延びている。

また、移動盤４２は、タイバー４４、またはリニアガイドに案内されて、固定盤４１との距離が変化する方向に水平方向に移動可能になっている。つまり、移動盤４２は、固定盤４１に対して接近したり離れたりする方向に移動することが可能になっている。このように配設される移動盤４２には、固定盤４１が位置する側の面に、移動金型４６が取り付けられている。移動盤４２に取り付けられる移動金型４６は、固定盤４１に取り付けられる固定金型４５に対向しており、移動盤４２が固定盤４１に接近した際には、固定金型４５へ接近して固定金型４５に組み合わされる。移動金型４６と固定金型４５とは、互いに組み合わされて型閉めされることにより、移動金型４６と固定金型４５との間に、成形品の形状に対応した空間が形成される。

なお、固定金型４５における移動金型４６が位置する側の反対側の面、即ち、射出装置１０の加熱バレル１１に対向する側の面には、移動金型４６と固定金型４５との間の空間に連通し、溶融された成形材料が注入される貫通口が形成されている。

型締駆動機構５０は、トグル機構５１と、トグル機構駆動部６０とを備えている。トグル機構駆動部６０は、トグル機構５１を駆動するために、型締サーボモータ６１と、ボールねじ６２と、伝達機構６３とを備えている。伝達機構６３は、型締サーボモータ６１の回転をボールねじ６２に伝達することが可能になっている。ボールねじ６２にはクロスヘッド５２が螺合しており、クロスヘッド５２は、ボールねじ６２の回転に伴って水平方向に移動可能になっている。また、クロスヘッド５２は、移動盤４２と支持盤４３との間に配設されている。このため、クロスヘッド５２は、型締サーボモータ６１が回転して型締サーボモータ６１の回転がボールねじ６２に伝達され、ボールねじ６２が回転することにより、水平方向に移動して移動盤４２に対して接近したり離れたりする。

トグル機構５１は、クロスヘッド５２の移動に伴って作動することが可能になっている。詳しくは、トグル機構５１は、クロスヘッド５２が移動盤４２に近付く方向に移動した場合には、移動盤４２を固定盤４１に向かって移動させることができ、移動金型４６と固定金型４５との型閉を行うことができる。反対に、クロスヘッド５２が移動盤４２から離れる方向に移動した場合には、移動盤４２を固定盤４１から離れる方向に移動させることができ、移動金型４６と固定金型４５との型開を行うことができる。

押出機構７０は、押出サーボモータ７１と、ボールねじ７２と、伝達機構７３、押出部材７４とを備えており、成形後の成形品を移動金型４６から取り外すことができる。伝達機構７３は、押出サーボモータ７１の回転をボールねじ７２に伝達することが可能になっている。押出部材７４は、先端部が移動金型４６の内面に貫通する部分と、ボールねじ７２に螺合する部分とを有しており、ボールねじ７２の回転に伴って、水平方向に移動可能になっている。このため、押出機構７０は、押出サーボモータ７１が回転して押出サーボモータ７１の回転がボールねじ７２に伝達され、ボールねじ７２が回転することにより、押出部材７４が水平方向に移動し、移動金型４６の内面に付着した成形品を押出部材７４によって押し出すことができる。

また、射出成形機１は、射出成形機１の各種制御を行う制御部２００と、オペレータが射出成形機１への入力操作を行う入力部２１１と、各種情報を表示する表示部２１２とを有している。制御部２００は、演算処理を行うＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）と、各種情報を記憶するメモリとして機能するＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）及びＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）などを有している。制御部２００の各機能の全部または一部は、ＲＯＭに保持されるアプリケーションプログラムをＲＡＭにロードしてＣＰＵで実行することによって、ＲＡＭやＲＯＭにおけるデータの読み出し及び書き込みを行うことで実現される。

入力部２１１と表示部２１２とは、共に制御部２００に接続されており、入力部２１１は、入力操作された情報を制御部２００に伝達する。また、表示部２１２は、制御部２００から伝達された情報を表示する。さらに、射出装置１０有するヒータ１４や計量サーボモータ２１、射出サーボモータ３１、型締装置４０が有する型締サーボモータ６１や押出サーボモータ７１は、制御部２００に接続されており、制御部２００からの制御信号によって動作する。

＜サーボモータ８１、伝達機構８３＞
射出成形機１は、射出装置１０が計量サーボモータ２１と射出サーボモータ３１とを有し、型締装置４０が型締サーボモータ６１と押出サーボモータ７１とを有しているが、本実施形態では、これらのサーボモータ８１の回転速度を検出可能になっている。図２は、図１のＡ－Ａ矢視図である。図３は、図２のＢ－Ｂ矢視図である。なお、図２は、型締駆動機構５０が有する型締サーボモータ６１と伝達機構６３を図示しているが、以下の説明では、型締サーボモータ６１を含む、計量サーボモータ２１、射出サーボモータ３１、型締サーボモータ６１、押出サーボモータ７１をサーボモータ８１として説明する。同様に、型締駆動機構５０の伝達機構６３を含む、射出装置１０と型締駆動機構５０の伝達機構２３、３３、６３、７３も、伝達機構８３として説明する。換言すると、図２は、射出成形機１で用いられる複数のサーボモータ８１と伝達機構８３とを代表して、型締駆動機構５０が有する型締サーボモータ６１と伝達機構６３とが図示されている。

伝達機構８３は、駆動軸９２に取り付けられる駆動側プーリ９３と、従動軸１０２に取り付けられる従動側プーリ１０３と、駆動側プーリ９３と従動側プーリ１０３とに巻き掛けられるタイミングベルト８５とを有している。タイミングベルト８５は、いわゆる歯付ベルトからなり、駆動側プーリ９３と従動側プーリ１０３も、歯付ベルトに対応するプーリになっている。

図４は、図３のＣ－Ｃ矢視図である。タイミングベルト８５と、駆動側プーリ９３及び従動側プーリ１０３について詳しく説明すると、歯付ベルトからなるタイミングベルト８５は、帯状の形状で所定の幅を有する無端ベルトになっており、内周面に、複数の歯８６が形成されている。タイミングベルト８５が有する複数の歯８６は、それぞれタイミングベルト８５の幅方向に亘って内周面から突出する形状で形成されており、複数の歯８６は、タイミングベルト８５の周方向に並んで配設されている。

タイミングベルト８５が巻き掛けられる駆動側プーリ９３や従動側プーリ１０３には、外周面に、タイミングベルト８５の歯８６に噛み合う歯が複数形成されている。例えば、駆動側プーリ９３の外周面には、駆動側プーリ９３の幅方向に亘って外周面から突出する歯９４が複数形成されており、複数の歯９４は、駆動側プーリ９３の周方向に並んで配設されている。駆動側プーリ９３に巻き掛けられるとタイミングベルト８５と駆動側プーリ９３とは、駆動側プーリ９３の歯９４と、タイミングベルト８５の歯８６とが噛み合うことにより、駆動側プーリ９３とタイミングベルト８５との間で動力を伝達することが可能になっている。

従動側プーリ１０３も同様に、従動側プーリ１０３の外周面には、従動側プーリ１０３の幅方向に亘って外周面から突出する歯１０４が複数形成されており、従動側プーリ１０３の複数の歯１０４は、従動側プーリ１０３の周方向に並んで配設されている。従動側プーリ１０３に巻き掛けられるタイミングベルト８５と従動側プーリ１０３とは、従動側プーリ１０３の歯１０４と、タイミングベルト８５の歯８６とが噛み合うことにより、従動側プーリ１０３とタイミングベルト８５との間で動力を伝達することが可能になっている。

さらに、駆動側プーリ９３と従動側プーリ１０３との間では、双方に巻き掛けられるタイミングベルト８５の張力により、双方の間で動力を伝達することができる。

駆動側プーリ９３が取り付けられる駆動軸９２は、サーボモータ８１の出力軸、或いは、サーボモータ８１の出力軸に連結されて一体に回転する軸になっている。また、従動側プーリ１０３が取り付けられる従動軸１０２は、サーボモータ８１で発生した動力がタイミングベルト８５によって伝達されて、回転をする軸になっている。具体的には、従動軸１０２は、計量サーボモータ２１の回転が伝達されることによって回転をするスクリュ１３や、射出サーボモータ３１の回転が伝達されることによって回転をするボールねじ３２、型締サーボモータ６１の回転が伝達されることによって回転をするボールねじ６２、押出サーボモータ７１の回転が伝達されることによって回転をするボールねじ７２と、一体となって回転する軸になっている。

このうち、駆動軸９２と、駆動軸９２に取り付けられて駆動軸９２と一体となって回転をする駆動側プーリ９３とは、駆動側回転部材９１として設けられている。サーボモータ８１は、この駆動側回転部材９１を回転させる駆動部になっている。また、従動軸１０２と、従動軸１０２に取り付けられて従動軸１０２と一体となって回転をする従動側プーリ１０３とは、従動側回転部材１０１として設けられている。このため、駆動側プーリ９３と従動側プーリ１０３とに巻き掛けられるタイミングベルト８５は、換言すると、駆動側回転部材９１と従動側回転部材１０１との間に掛け回され、駆動部であるサーボモータ８１で発生した駆動側回転部材９１からの動力を従動側回転部材１０１に伝達する。

＜駆動側回転検出部９５、従動側回転検出部１０５＞
タイミングベルト８５によって動力を伝達する駆動側回転部材９１と従動側回転部材１０１とのうち、駆動側回転部材９１には、駆動側回転部材９１の回転速度を検出する駆動側回転検出部９５が配設されている。駆動側回転検出部９５は、本実施形態では、駆動側回転部材９１の回転速度を検出するエンコーダである駆動側エンコーダ９６が用いられている。駆動側エンコーダ９６は、例えば、図３に示すように、駆動軸９２の軸端付近に配設されており、駆動軸９２の回転速度を検出することが可能になっている。同様に、従動側回転部材１０１には、従動側回転部材１０１の回転速度を検出する従動側回転検出部１０５が配設されている。従動側回転検出部１０５は、本実施形態では、従動側回転部材１０１の回転速度を検出するエンコーダである従動側エンコーダ１０６が用いられている。従動側エンコーダ１０６は、例えば、図３に示すように、従動軸１０２の軸端付近に配設されており、従動軸１０２の回転速度を検出することが可能になっている。

駆動側エンコーダ９６と従動側エンコーダ１０６とは、制御部２００に接続されている。射出成形機１の各種制御を行う制御部２００は、タイミングベルト８５の異常を検出する異常検出部２０１を、機能的に有している。異常検出部２０１は、駆動側回転検出部９５で検出した駆動側回転部材９１の回転速度と、従動側回転検出部１０５で検出した従動側回転部材１０１の回転速度との相対速度差に基づいて、タイミングベルト８５の異常を検出することが可能になっている。

なお、駆動側回転検出部９５は、駆動側エンコーダ９６が駆動軸９２の軸端付近に配設されること以外によって構成されていてもよく、従動側回転検出部１０５は、従動側エンコーダ１０６が従動軸１０２の軸端付近に配設されること以外によって構成されていてもよい。例えば、駆動側回転検出部９５は、駆動側エンコーダ９６がサーボモータ８１に取り付けられ、サーボモータ８１の回転軸の回転速度を駆動側エンコーダ９６によって検出することができるように構成されていてもよい。

また、従動側回転検出部１０５は、計量サーボモータ２１の伝達機構２３（図１参照）のように、従動軸１０２の軸端付近に従動側エンコーダ１０６を配設することが出来ない構成では、従動側回転検出部１０５には従動側エンコーダ１０６以外を用いてもよい。例えば、従動側回転部材１０１に歯車１０８（図１参照）を形成すると共に、当該歯車１０８近傍に近接センサ１０７（図１参照）を配設し、歯車１０８の歯を検出することによって従動側回転部材１０１の回転速度を検出する近接センサ１０７を、従動側回転検出部１０５として用いてもよい。

または、駆動側回転検出部９５は、駆動側プーリ９３の歯９４の近傍に近接センサを配置して近接センサで歯９４を検出することにより駆動側回転部材９１の回転速度を検出してもよく、従動側回転検出部１０５は、従動側プーリ１０３の歯１０４の近傍に近接センサを配置して近接センサで歯１０４を検出することにより従動側回転部材１０１の回転速度を検出してもよい。駆動側回転検出部９５は、駆動側回転部材９１の回転速度を検出することができ、従動側回転検出部１０５は、従動側回転部材１０１の回転速度を検出することができれば、その配置位置や、回転速度を検出するための手法は問わない。

＜射出成形機１の作用＞
本実施形態に係る射出成形機１は、以上のような構成を含み、以下、その作用について説明する。射出成形機１は、１回の射出・成形動作を１サイクルとして、この射出・成形動作のサイクルを繰り返し実行する。各サイクルは、成形材料の射出、及び製品の成形のために複数の工程を含む。各サイクルは、例えば、型閉工程、昇圧工程、充填（射出）工程、保圧工程、計量工程、型開工程、押出工程を含む。

型閉工程は、移動金型４６を固定金型４５に組み合わせ、移動金型４６と固定金型４５との間に製品形状に対応した空間を形成する工程である。型閉工程では、制御部２００は、型締サーボモータ６１を駆動させることにより、移動金型４６が固定金型４５へ接近させる方向にトグル機構５１を作動させる。これにより、固定金型４５に対して移動金型４６を接触させる。

次の昇圧工程は、型閉工程の後、移動金型４６と固定金型４５との間の型締力が設定値になるまで移動金型４６を固定金型４５へ押し付け、固定金型４５に対する移動金型４６の圧力を昇圧する工程になっている。昇圧工程では、制御部２００は、移動金型４６と固定金型４５とを組み合わせた状態でさらに型締サーボモータ６１を駆動させる。これにより、移動金型４６は、移動金型４６と固定金型４５との間の型締力が、所定の設定値になるまで、固定金型４５に対して押し付けられる。

次の充填（射出）工程は、射出装置１０の加熱バレル１１に備えられるノズル１２を固定金型４５の貫通口に押し付け、加熱バレル１１によって溶融された成形材料を移動金型４６と固定金型４５との間の空間内に注入する工程になっている。充填工程では、制御部２００は、射出サーボモータ３１を駆動させ、射出サーボモータ３１で発生した動力を伝達機構３３によってボールねじ３２に伝達することにより、ボールねじ３２を回転させる。ボールねじ３２が回転をすると、ボールねじ３２に螺合している連結部３４が、固定金型４５が位置する側に移動し、連結部３４に連結している加熱バレル１１内もスクリュ１３も、連結部３４の移動に伴って固定金型４５に近付く方向に移動する。これにより、スクリュ１３は、加熱バレル１１内におけるノズル１２が位置する端部側の部分に貯えられた、溶融された成形材料を、ノズル１２から固定金型４５と移動金型４６との間の空間内に向けて押し出す。即ち、射出装置１０は、溶融された成形材料を、型締装置４０の固定金型４５と移動金型４６との間の空間内に向けて射出する。

次の保圧工程は、射出工程の後、固定金型４５と移動金型４６との間の空間に成形材料が隙間なく充填されるように、射出圧力を保持する工程になっている。このため、保圧工程では、制御部２００は、固定金型４５と移動金型４６との間の空間内に対する成形材料の射出圧力が、所定の設定値を維持するように、射出サーボモータ３１を制御する。

次の計量工程は、次のサイクルにおいて射出される成形材料を、加熱バレル１１におけるノズル１２が位置する端部側に送り、次のサイクルで用いる成形材料を準備する工程になっている。計量工程では、制御部２００は、計量サーボモータ２１を駆動させ、計量サーボモータ２１で発生した動力を伝達機構２３によって加熱バレル１１内のスクリュ１３に伝達することにより、スクリュ１３を所定回転数で回転させる。これにより、溶融前の成形材料が、ホッパ１５から加熱バレル１１内に導入される。また、制御部２００は、ヒータ１４を作動させることにより、加熱バレル１１内の温度を上昇させ、加熱バレル１１内の成形材料を溶融する。計量工程では、このように加熱バレル１１内の成形材料を溶融しながら、スクリュ１３を回転させることより、溶融された成形材料を混練しつつ、所定量だけ加熱バレル１１内におけるノズル１２側に送る。

次の型開工程は、固定金型４５と移動金型４６によって成形された成形品を取り出すために、移動金型４６を固定金型４５から離す工程になっている。型開工程では、制御部２００は、型締サーボモータ６１を駆動させることにより、移動金型４６が固定金型４５から離れる方向にトグル機構５１を作動させる。これにより、移動金型４６を、固定金型４５から離間させる。

次の押出工程は、成形品を移動金型４６から取り外すために、押出部材７４によって移動金型４６から成形品を押し出す工程になっている。押出工程では、制御部２００は、押出サーボモータ７１を駆動させ、押出サーボモータ７１で発生した動力を伝達機構７３によってボールねじ７２に伝達することにより、ボールねじ７２を回転させる。ボールねじ７２が回転をすると、ボールねじ７２に螺合している押出部材７４が、移動金型４６が位置する側に移動し、押出部材７４は、移動金型４６の内面に付着した成形品に接触して成形品を押し出す。これにより、成形品を移動金型４６から取り外す。

射出成形機１で成形品を成形する際には、これらの射出・成形動作のサイクルが繰り返し実行されるが、繰り返し実行されるサイクルにおいて、加熱バレル１１内の成形材料を円滑に射出できるように、制御部２００は、ヒータ１４によって加熱バレル１１内を継続的に加熱している。これにより、加熱バレル１１は、成形材料を溶融状態で保持している。

制御部２００は、射出・成形動作のサイクル内における各工程の始期または終期を判断しながら制御を行う。各工程の始期または終期を判断するためには、例えば、制御部２００によって射出成形機１を動作させるためのプログラム中において、各工程の最初のステップまたは最終のステップに、予めフラグを規定する。これにより、制御部２００は、射出成形機１を動作させるためのプログラムを実行中に、各工程の始期または終期を判断することができる。即ち、制御部２００は、フラグを規定することにより、各工程のステップの処理前または処理後にフラグを実行したときに、処理が次の工程へ移行したと判断することができる。

また、制御部２００は、工程が移行したときに、表示部２１２に工程の移行を表示させる。即ち、表示部２１２は、射出成形機１の現在の工程を表示する。これにより、オペレータは、表示部２１２を視認することにより、射出成形機１の現在の運転状態を認識することができる。

射出成形機１の運転中は、これらのように工程が順次移行するため、射出成形機１が有する複数のサーボモータ８１は、工程の移行に伴って運転と停止を繰り返す。換言すると、複数のサーボモータ８１は、射出成形機１の運転の工程を移行させるために、運転と停止を繰り返す。

ここで、サーボモータ８１で発生した動力は、駆動側プーリ９３と従動側プーリ１０３とに巻き掛けられるタイミングベルト８５によって、駆動軸９２側から従動軸１０２側に伝達されるが、動力の伝達を繰り返すことにより、タイミングベルト８５に異常が発生することがある。タイミングベルト８５の異常としては、例えば、タイミングベルト８５の伸びや、タイミングベルト８５の歯８６の摩耗が挙げられる。

タイミングベルト８５に伸びが発生し、タイミングベルト８５の張力が低下した場合には、サーボモータ８１の運転の開始時に、サーボモータ８１で発生した動力が従動側回転部材１０１に伝わる際に、遅れて伝わり易くなる。このため、サーボモータ８１の運転の開始時には、駆動側回転部材９１が回転を開始するタイミングや駆動側回転部材９１の回転速度に対して、従動側回転部材１０１が回転を開始するタイミングや従動側回転部材１０１の回転速度に、遅れが生じ易くなる。

タイミングベルト８５の歯８６が摩耗した場合も同様に、サーボモータ８１の運転の開始時に、サーボモータ８１で発生した動力が従動側回転部材１０１に伝わる際に、遅れて伝わり易くなる。即ち、タイミングベルト８５の歯８６が摩耗した場合、タイミングベルト８５の歯８６と、駆動側プーリ９３、従動側プーリ１０３の歯９４、１０４との隙間である、いわゆるバックラッシＧ（図４参照）が大きくなる。バックラッシＧが大きくなった場合、バックラッシＧが小さい状態と比較して、サーボモータ８１の運転の開始時に駆動側プーリ９３からタイミングベルト８５に動力が伝わるタイミングや、タイミングベルト８５から従動側プーリ１０３に動力が伝わるタイミングに、遅れが生じ易くなる。このため、バックラッシＧが大きくなった場合も、タイミングベルト８５の張力が低下した場合と同様に、サーボモータ８１の運転の開始時には、駆動側回転部材９１が回転を開始するタイミングや駆動側回転部材９１の回転速度に対して、従動側回転部材１０１が回転を開始するタイミングや従動側回転部材１０１の回転速度に、遅れが生じ易くなる。

タイミングベルト８５に異常が発生した場合には、これらのようにサーボモータ８１の運転の開始時に、適切なタイミングで動力を伝達できなくなる虞があるが、タイミングベルト８５の伸びがさらに大きくなったり、バックラッシＧが大きくなったりした場合は、歯飛びが発生することもある。本実施形態に係る射出成形機１は、制御部２００が有する異常検出部２０１によって、タイミングベルト８５の異常を検出することが可能になっている。

＜タイミングベルト８５の異常の検出＞
異常検出部２０１は、駆動側回転部材９１が停止状態から回転を開始した後の所定期間における、駆動側回転部材９１の回転速度と従動側回転部材１０１の回転速度との相対速度差に基づいて、タイミングベルト８５の異常を検出する。即ち、異常検出部２０１は、停止しているサーボモータ８１が運転を開始したら、サーボモータ８１が停止状態から回転を開始した後の所定期間における、駆動側回転部材９１の回転速度と従動側回転部材１０１の回転速度とを、駆動側回転検出部９５と従動側回転検出部１０５とより取得する。

図５は、運転開始時における駆動側と従動側との相対速度差についての説明図である。ここで、駆動側回転部材９１の回転速度と従動側回転部材１０１の回転速度との相対速度差について説明すると、タイミングベルト８５に伸びが発生しておらず、タイミングベルト８５の歯８６が摩耗していない状態では、駆動側回転部材９１の回転を開始した直後であっても、相対速度差はあまり発生しない。つまり、タイミングベルト８５に異常が発生しておらず、タイミングベルト８５の正常時における相対速度差である正常時速度差Ｄｎは、駆動側回転部材９１の回転を開始した直後であっても、ほぼ０になる。

これに対し、タイミングベルト８５に伸びが発生し、タイミングベルト８５の張力が低下した状態では、停止状態の駆動側回転部材９１が回転を開始した際に、タイミングベルト８５によって伝達する駆動側回転部材９１の回転は、従動側回転部材１０１に対してすぐには伝わり難くなる。このため、タイミングベルト８５の張力が低下した状態における相対速度差である張力低下時速度差Ｄｆ１は、駆動側回転部材９１の回転を開始した直後では、正常時速度差Ｄｎと比較して速度差が大きくなる。

また、タイミングベルト８５に伸びが発生している状態で、さらに、タイミングベルト８５の歯８６が摩耗した状態では、駆動側回転部材９１が回転を開始した際における駆動側回転部材９１の回転は、従動側回転部材１０１に対してさらに伝わり難くなる。このため、タイミングベルト８５の張力が低下し、タイミングベルト８５の歯８６が摩耗した状態における相対速度差であるベルト摩耗時速度差Ｄｆ２は、駆動側回転部材９１の回転を開始した直後では、速度差が張力低下時速度差Ｄｆ１よりもさらに大きくなる。

タイミングベルト８５に伸びが発生したり、タイミングベルト８５の歯８６が摩耗したりした場合は、これらように、停止状態の駆動側回転部材９１が回転を開始した際における駆動側回転部材９１と従動側回転部材１０１との相対速度差が大きくなるが、この場合でも、相対速度差は、時間の経過と共に徐々に小さくなる。即ち、駆動側回転部材９１の回転の加速度が小さくなるに従って、従動側回転部材１０１の回転速度は、駆動側回転部材９１の回転速度に徐々に近づく。このため、タイミングベルト８５に異常が発生している際における駆動側回転部材９１と従動側回転部材１０１との相対速度差である張力低下時速度差Ｄｆ１やベルト摩耗時速度差Ｄｆ２は、時間の経過と共に小さくなる。

タイミングベルト８５に異常が発生した場合には、停止状態の駆動側回転部材９１が回転を開始した際に、これらのように駆動側回転部材９１と従動側回転部材１０１との相対速度差が大きくなった後、時間の経過と共に小さくなる。このため、タイミングベルト８５の異常を検出する異常検出部２０１は、駆動側回転部材９１が停止状態から回転を開始した後の所定期間における、駆動側回転部材９１と従動側回転部材１０１の回転速度の相対速度差に基づいて、タイミングベルト８５の異常に異常が発生しているか否かを判定する。

タイミングベルト８５の異常を検出する際における所定期間は、例えば、駆動側回転部材９１を回転させるサーボモータ８１が、停止状態から回転を開始した際に、サーボモータ８１の回転速度が予め設定された規定の回転速度に達するまでの時間が用いられる。つまり、停止しているサーボモータ８１が運転を開始した時刻ｔ_０から、サーボモータ８１の回転速度が、当該サーボモータ８１の通常の運転時の回転速度として定められている規定の回転速度に到達する時刻ｔ_１までの時間が、タイミングベルト８５の異常を検出する際における所定期間Ｐとして用いられる。

所定期間Ｐの経過については、サーボモータ８１の回転速度が規定の回転速度に到達したか否かを駆動側回転検出部９５での検出結果に基づいて判定し、その判定結果に基づいて所定期間Ｐが経過したか否かを判定してもよい。または、サーボモータ８１の運転の開始後に回転速度が規定の回転速度に到達する時間を、サーボモータ８１ごとに予め制御部２００で記憶し、サーボモータ８１ごとの規定の回転速度に到達するまでの時間を、それぞれのサーボモータ８１における所定期間Ｐとして用いてもよい。

異常検出部２０１は、所定期間Ｐにおける相対速度差の積分値を算出し、算出した積分値に基づいて、タイミングベルト８５の異常を判定する。即ち、異常検出部２０１は、駆動側回転部材９１が停止状態から回転を開始した後の所定期間Ｐにおける、駆動側回転部材９１の回転速度と従動側回転部材１０１の回転速度との相対速度差を時系列で継続的に取得し、駆動側回転部材９１が回転を開始した後の所定期間Ｐの相対速度差の積分値を算出する。異常検出部２０１は、このように算出した相対速度差の積分値が、所定の値より大きい場合に、タイミングベルト８５に異常が発生していると判定する。

タイミングベルト８５に異常が発生しているか否かの判定に用いる相対速度差の積分値の所定値、即ち、積分値の閾値は、予め設定されて制御部２００に記憶されている。異常検出部２０１は、駆動側回転検出部９５の検出結果と従動側回転検出部１０５の検出結果とに基づいて算出した、所定期間Ｐにおける駆動側回転部材９１と従動側回転部材１０１の相対速度差の積分値と、制御部２００に記憶されている閾値とを比較し、算出した積分値が所定の閾値より大きい場合に、タイミングベルト８５に異常が発生していると判定する。

なお、相対速度差の積分値の閾値は、駆動側回転部材９１や従動側回転部材１０１の回転速度や、駆動側回転部材９１と従動側回転部材１０１との距離、タイミングベルト８５の全長等に応じて、適宜設定するのが好ましい。つまり、駆動側プーリ９３と従動側プーリ１０３との位置関係や、減速比や増速比、回転速度に応じて、相対速度差の現れ方は異なり、タイミングベルト８５に異常が発生していると判断できる積分値の大きさも異なるため、相対速度差の積分値の閾値は、サーボモータ８１ごと、即ち、伝達機構８３ごとに設定するのが好ましい。

駆動側回転部材９１の回転の開始後の所定期間Ｐにおける駆動側回転部材９１と従動側回転部材１０１の相対速度差の積分値に基づいてタイミングベルト８５の異常の判定することにより、相対速度差が、例えば、上述した張力低下時速度差Ｄｆ１であることにより、積分値が所定の閾値より大きい場合には、異常検出部２０１は、タイミングベルト８５に異常が発生していると判定する。相対速度差が、上述したベルト摩耗時速度差Ｄｆ２であることにより、相対速度差の積分値が所定の閾値より大きい場合も同様に、異常検出部２０１は、タイミングベルト８５に異常が発生していると判定する。

射出成形機１は、サーボモータ８１を複数有しており、伝達機構８３も複数有しているが、異常検出部２０１は、これらの全ての伝達機構８３のタイミングベルト８５の異常を判定する。つまり、異常検出部２０１は、全ての伝達機構８３で、駆動側回転部材９１の回転の開始後の所定期間Ｐにおける駆動側回転部材９１と従動側回転部材１０１の相対速度差の積分値を算出し、算出した積分値に基づいて、タイミングベルト８５の異常を判定する。また、各サーボモータ８１は、射出成形機１の運転の工程ごとに運転と停止を繰り返すため、各伝達機構８３の駆動側回転部材９１も、運転の工程ごとに回転と停止を繰り返すが、異常検出部２０１は、各伝達機構８３の駆動側回転部材９１が回転を開始するごとに、タイミングベルト８５の異常を判定する。

タイミングベルト８５に異常が発生していると異常検出部２０１で判定した場合には、制御部２００は、タイミングベルト８５に異常が発生していることを表示部２１２に表示させる。その際に、制御部２００は、射出成形機１が有する複数の伝達機構８３のうち、どの伝達機構８３のタイミングベルト８５に異常が発生しているかも含めて表示部２１２に表示させる。即ち、タイミングベルト８５に異常が発生している場合には、異常が発生している伝達機構８３の情報も含めて表示部２１２に表示させる。これにより、異常検出部２０１は、タイミングベルト８５に異常が発生していることをオペレータに報知する。

＜実施形態の効果＞
以上の実施形態に係る射出成形機１は、異常検出部２０１は、駆動側回転部材９１が停止状態から回転を開始した後の所定期間Ｐにおける、駆動側回転部材９１と従動側回転部材１０１との相対速度差に基づいて、タイミングベルト８５の異常を検出するため、伝達機構８３の状態を短期間監視するのみで、タイミングベルト８５の異常を検出することができる。これにより、タイミングベルト８５の異常を検出する際における制御部２００での演算処理を低減することができる。つまり、タイミングベルト８５の異常は、射出成形機１の長期運転内で進行するが、タイミングベルト８５に異常が発生しているか否かを常時監視せず、駆動側回転部材９１が回転を開始した後の所定期間Ｐのみ監視することにより、タイミングベルト８５の異常を検出する際における監視時間を短くすることができる。また、タイミングベルト８５の異常を検出する際に処理をするデータ量も少なくすることができるため、タイミングベルト８５の異常を検出するために行う演算処理を低減することができる。この結果、タイミングベルト８５の異常を検出する際における演算処理の負荷を小さくすることができる。

また、タイミングベルト８５の張力が低下したり、タイミングベルト８５の歯８６が摩耗したりすることによる駆動側回転部材９１と従動側回転部材１０１との相対速度差は、定常動作時、即ち、駆動側回転部材９１が定速で回転している際には発生せず、駆動側回転部材９１の回転の開始時に発生する。このため、駆動側回転部材９１の回転の開始後の所定期間Ｐに、駆動側回転部材９１と従動側回転部材１０１との相対速度差を検出することにより、タイミングベルト８５の状態が、駆動側回転部材９１の回転時に駆動側回転部材９１と従動側回転部材１０１とに相対速度差を発生させる状態であることを、より確実に判定することができる。この結果、タイミングベルト８５の異常を、より確実に検出することができる。

また、異常検出部２０１は、駆動側回転部材９１が停止状態から回転を開始した後の所定期間Ｐにおける、駆動側回転部材９１と従動側回転部材１０１との相対速度差の積分値が所定の値より大きい場合に、タイミングベルト８５に異常が発生していると判定するため、より確実にタイミングベルト８５の異常を検出することができる。つまり、駆動側回転部材９１と従動側回転部材１０１との相対速度差は微小であるため、所定期間Ｐにおける相対速度の積分値を算出し、積分値に基づいてタイミングベルト８５の異常を判定することにより、タイミングベルト８５に異常が発生しているか否かを、微小な値である相対速度差を用いてより確実に判定することができる。この結果、タイミングベルト８５の異常を、より確実に検出することができる。

また、駆動側回転部材９１が回転を開始した後の所定期間Ｐは、駆動側回転部材９１を回転させるサーボモータ８１が、停止状態から回転を開始した際に予め設定された回転速度に達するまでの時間であるため、駆動側回転部材９１と従動側回転部材１０１との相対速度差を、より適切に検出することができる。つまり、サーボモータ８１が停止状態から回転を開始した際に、サーボモータ８１の回転速度が予め設定された回転速度に達するまでの間は、駆動側回転部材９１の回転速度は上昇し続ける。また、タイミングベルト８５に異常が発生している場合における駆動側回転部材９１と従動側回転部材１０１との相対速度差は、駆動側回転部材９１が定速回転をしている状態では発生せず、駆動側回転部材９１の回転速度が上昇して加速している際に発生する。このため、タイミングベルト８５の異常の発生を判定する際の所定期間Ｐを、サーボモータ８１が停止状態から予め設定された回転速度に達するまでの時間にすることにより、駆動側回転部材９１と従動側回転部材１０１との相対速度差を、より適切に検出することができる。この結果、タイミングベルト８５の異常を、より確実に検出することができると共に、タイミングベルト８５の異常を検出する際における演算処理の負荷を、より確実に小さくすることができる。

［変形例］
なお、上述した実施形態では、所定期間Ｐにおける駆動側回転部材９１と従動側回転部材１０１との相対速度差の積分値に対する閾値は、１つが設定されているのみであるが、積分値に対する閾値は、複数設定してもよい。例えば、相対速度差の積分値に対する閾値として、タイミングベルト８５の張力が低下したと判断できる第１閾値と、タイミングベルト８５の張力が低下し、且つ、タイミングベルト８５の歯８６が摩耗していると判断できる第２閾値との２つの閾値を設定してもよい。この場合、第２閾値は第１閾値よりも値が大きい閾値になる。

このように、大きさが異なる２種類の閾値を設定し、異常検出部２０１は、相対速度差の積分値が第１閾値未満の場合は、タイミングベルト８５には異常が発生していないと判定し、積分値が第１閾値以上で第２閾値未満の場合は、タイミングベルト８５の張力が低下していると判定し、積分値が第２閾値以上の場合は、タイミングベルト８５の張力が低下し、且つ、タイミングベルト８５の歯８６が摩耗していると判定してもよい。この場合、制御部２００は、タイミングベルト８５に異常が発生していることを表示部２１２に表示させる際に、タイミングベルト８５の異常が、タイミングベルト８５の張力が低下しているのみであるか、または、タイミングベルト８５の張力が低下しているのみでなく、タイミングベルト８５の歯８６が摩耗している疑いがあるかも含めて、表示部２１２に表示させるのが好ましい。これにより、オペレータは、タイミングベルト８５の異常を、より適切に認識することができる。

また、上述した実施形態では、タイミングベルト８５に異常が発生していると判定した場合には、表示部２１２で表示することによりオペレータに報知しているが、オペレータへの報知は、表示部２１２での表示以外によって行ってもよい。例えば、制御部２００に接続されるスピーカ（図示省略）を設け、スピーカから音を発することにより、オペレータに報知してもよい。タイミングベルト８５に異常が発生していることをオペレータに報知することができれば、その手法は問わない。または、タイミングベルト８５に異常が発生していることを異常検出部２０１で判定した場合は、制御部２００から外部ＰＣ（ＰｅｒｓｏｎａｌＣｏｍｐｕｔｅｒ）、若しくはＰＬＣ（ＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＬｏｇｉｃＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）へ、通信等により出力してもよい。これらの機器に出力することにより、タイミングベルト８５に異常が発生した時刻を記録したり、タイミングベルト８５の異常の発生についての情報を、他の制御に用いたりすることができる。

また、上述した実施形態では、タイミングベルト８５の異常を検出する際における所定期間Ｐは、サーボモータ８１が、停止状態から予め設定された回転速度に達するまでの時間が用いられているが、所定期間Ｐは、これ以外の時間であってもよい。所定期間Ｐは、例えば、駆動側回転部材９１の回転の開始後の回転角に基づいて設定したり、駆動側回転部材９１の回転の開始後の時間を直接設定したりしてもよい。

また、上述した実施形態では、異常検出部２０１は、所定期間Ｐにおける駆動側回転部材９１と従動側回転部材１０１との相対速度差の積分値にも基づいて、タイミングベルト８５の異常を検出しているが、これ以外の手法によってタイミングベルト８５の異常を検出してもよい。異常検出部２０１は、駆動側回転部材９１と従動側回転部材１０１との相対速度差と閾値とを比較することによりタイミングベルト８５の異常を判定してもよく、または、駆動側回転部材９１と従動側回転部材１０１とで回転速度に相対速度差が発生している時間に基づいて、タイミングベルト８５の異常を判定してもよい。

図６は、実施形態に係る射出成形機１の変形例であり、相対速度差と時間とに基づいてタイミングベルト８５の異常を判定する際の説明図である。駆動側回転部材９１と従動側回転部材１０１との相対速度差と閾値とを比較することにより、タイミングベルト８５の異常を判定する場合には、例えば、図６に示すように、相対速度差に対して所定の閾値Ｅｓ２を設定する。この場合、異常検出部２０１は、所定期間Ｐにおける駆動側回転部材９１と従動側回転部材１０１との相対速度差Ｄｆ３と閾値Ｅｓ２とを比較し、相対速度差Ｄｆ３が閾値Ｅｓ２より大きくなったら、タイミングベルト８５に異常が発生していると判定する。

また、駆動側回転部材９１と従動側回転部材１０１とで回転速度に相対速度差が発生している時間に基づいて、タイミングベルト８５の異常を判定する場合には、例えば、図６に示すように、相対速度差に対して所定の閾値Ｅｓ１を設定し、検出した相対速度差と閾値Ｅｓ１とを比較する時間Ｅｔも設定する。この場合における閾値Ｅｓ１は、相対速度差と比較することによりタイミングベルト８５の異常を判定する際に用いる閾値Ｅｓ２よりも小さい値であるのが好ましい。また、所定の時間Ｅｔは、駆動側回転部材９１が回転を開始した時刻ｔ_０から時間が、所定期間Ｐより短くてもよく、所定期間Ｐより長くてもよい。

閾値Ｅｓ１と時間Ｅｔとを用いてタイミングベルト８５の異常の発生を判定する際には、異常検出部２０１は、駆動側回転部材９１の回転の開始後の所定の時間Ｅｔが経過した後に、駆動側回転部材９１と従動側回転部材１０１との回転速度の相対速度差Ｄｆ４と閾値Ｅｓ１と比較する。この比較により、所定の時間Ｅｔが経過した後の相対速度差Ｄｆ４が、閾値Ｅｓ１より大きい場合は、異常検出部２０１は、タイミングベルト８５に異常が発生していると判定する。即ち、異常検出部２０１は、駆動側回転部材９１が回転を開始した後に所定の時間Ｅｔが経過した後も、駆動側回転部材９１の回転速度と従動側回転部材１０１の回転速度との相対速度差Ｄｆ４が閾値Ｅｓ１より大きいことにより、回転速度に差が発生していると判定できる場合は、タイミングベルト８５に異常が発生していると判定する。

これにより、異常検出部２０１は、駆動側回転部材９１の回転の開始後に、駆動側回転部材９１と従動側回転部材１０１との回転速度と相対速度差が急激に大きくならなくても、長期間継続的に相対速度差が発生していると判断できるときは、タイミングベルト８５に異常が発生していると判定する。タイミングベルト８５に異常が発生している場合でも、相対速度差の発生の仕方は、タイミングベルト８５の異常の形態や、駆動側回転部材９１及び従動側回転部材１０１との回転速度等によって異なることがある。このため、相対速度差と閾値Ｅｓ２とを比較したり、駆動側回転部材９１の開始後、所定の時間Ｅｔが経緯した後の相対速度差と閾値Ｅｓ１とを比較したりすることにより、タイミングベルト８５の異常の形態や、駆動側回転部材９１、従動側回転部材１０１の回転速度に関わらず、タイミングベルト８５に異常が発生しているか否かを判定することができる。この結果、より確実にタイミングベルト８５の異常を検出することができる。

また、上述した実施形態では、タイミングベルト８５の異常の判定は、回転と停止を繰り返す駆動側回転部材９１が回転を開始するごとに行っているが、タイミングベルト８５の異常の判定は、駆動側回転部材９１が回転を開始するごとに行わなくてもよい。タイミングベルト８５の異常の判定は、駆動側回転部材９１の回転と停止が所定の回数繰り返されたら行ってもよく、または、所定の時間間隔ごとにタイミングベルト８５の異常の判定を行ってもよい。例えば、タイミングベルト８５の異常の判定は、駆動側回転部材９１が回転を開始する回数に対して、１０００回（サイクル）に１回の割合で行ってもよく、または、２４時間に１回、タイミングベルト８５の異常の判定を行ってもよい。タイミングベルト８５の異常の判定を行う際における間隔をあけることにより、タイミングベルト８５の異常を検出する際における演算処理の負荷を、より確実に小さくすることができる。

１…射出成形機、２…フレーム、１０…射出装置、１１…加熱バレル、１２…ノズル、１３…スクリュ、１４…ヒータ、１５…ホッパ、２０…計量部、２１…計量サーボモータ、２３…伝達機構、３０…射出装置駆動部、３１…射出サーボモータ、３２…ボールねじ、３３…伝達機構、３４…連結部、４０…型締装置、４１…固定盤、４２…移動盤、４３…支持盤、４４…タイバー、４５…固定金型、４６…移動金型、５０…型締駆動機構、５１…トグル機構、５２…クロスヘッド、６０…トグル機構駆動部、６１…型締サーボモータ、６２…ボールねじ、６３…伝達機構、７０…押出機構、７１…押出サーボモータ、７２…ボールねじ、７３…伝達機構、７４…押出部材、８１…サーボモータ（駆動部）、８３…伝達機構、８５…タイミングベルト、８６…歯、９１…駆動側回転部材、９２…駆動軸、９３…駆動側プーリ、９４…歯、９５…駆動側回転検出部、９６…駆動側エンコーダ、１０１…従動側回転部材、１０２…従動軸、１０３…従動側プーリ、１０４…歯、１０５…従動側回転検出部、１０６…従動側エンコーダ、１０７…近接センサ、１０８…歯車、２００…制御部、２０１…異常検出部、２１１…入力部、２１２…表示部

Claims

駆動側回転部材と従動側回転部材との間に掛け回され、前記駆動側回転部材からの動力を前記従動側回転部材に伝達するタイミングベルトと、
前記駆動側回転部材の回転速度を検出する駆動側回転検出部と、
前記従動側回転部材の回転速度を検出する従動側回転検出部と、
前記駆動側回転部材が停止状態から回転を開始した後の所定期間における、前記駆動側回転検出部で検出した前記駆動側回転部材の回転速度と、前記従動側回転検出部で検出した前記従動側回転部材の回転速度との相対速度差に基づいて、前記タイミングベルトの異常を検出する異常検出部と、
を備え、
前記所定期間は、前記駆動側回転部材を回転させる駆動部が、停止状態から回転を開始した際に予め設定された回転速度に達するまでの時間であることを特徴とする射出成形機。
前記異常検出部は、前記所定期間における前記相対速度差の積分値を算出し、前記相対速度差の積分値が所定の値より大きい場合に、前記タイミングベルトに異常が発生していると判定する請求項１に記載の射出成形機。
前記異常検出部は、前記相対速度差が所定の閾値より大きい場合、または、前記駆動側回転部材が回転を開始した後に所定の時間が経過した後も前記駆動側回転部材の回転速度と前記従動側回転部材の回転速度とで差が発生している場合に、前記タイミングベルトに異常が発生していると判定する請求項１または２に記載の射出成形機。