JPH0327919A - 射出成形機のノズル部異常検知方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ノズル部に電気加硫方式を用いた射出成形機
におけるノズル部異常検知方法およびその装置に関する
。

〔従来の技術〕

従来、電気加硫方式を用いた射出成形機は、ノズル部に
電気抵抗発熱体（以下、「発熱体Ｊという。）を有し、
射出時にその発熱体に低圧（通常４〜８ｖ）、大電流（
通常１５００〜３０００Ａ）ノ電力を供給することによ
り、溶融材料を急速に昇温させるようになっている。こ
の低圧、大電流を得るために、射出成形機は変圧機を備
えており、その変圧器の一次側には定電流制御装置が設
けられており、定電流制御装置から出力される電流を、
変圧器を介してノズル部の発熱体に供給するようになっ
ている。このように構成された射出成形機において上記
ノズル部の発熱体の異常は、下記イおよびロにそれぞれ
記載の方法および装置により判断されていた。

イ．戒形品の良否により間接的にノズル部の異常を判断
する方法。

ロ．変圧器の一次側電流と二次側電流を比較することに
より、ノズル部の異常を検知する装置（特願平１−１９
７９０号参照）。

〔発明が解決しようとするＸ！，ｆｆｌ）上記従来の技
術のうち、イに記載のものでは、発熱体の異常は成形品
の良否により間接的に判断されていたので、上記発熱体
の異常を即座に検知することができず、発熱体が破損す
るほどにその異常を増大させたり、不良品を大量に発生
させる等の問題点があった。

また、ロに記載のものでは、一次側電流が定電流制御さ
れている場合、二次側電流も定電流制御されるので、ノ
ズル部が極端に破損するか、あるいは変圧器の二次側か
らノズル部迄の線路の断線等が起らない限り異常は検知
されず、ノズル部の異常を早期に発見することが困難で
あるという問題点があった。

本発明は、上記従来の技術の有する問題点に鑑みてなさ
れたものであり、一次側を定電流制御されている変圧器
の一次側または二次側の電圧変動を検出することによっ
て発熱体の異常を早期に検知して、発熱体の破損を防ぎ
、不良品の発生を最低限に押さえることのできる射出成
形機のノズル部異常検知方法およびその装置を提供する
ことを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明の射出成
形機のノズル部異常検知方法は、射出成形機の電気加硫
方式用のノズル部に二次側電流を流すための変圧器の一
次側電流を設定値に応じて定電流制御した状態で、前記
設定値に応じて前記変圧器の二次側電圧の許容範囲を算
出するとともに、前記変圧器の二次側電圧の実測値を得
て、該実測値と前記許容範囲とを比較し、前記実測値が
前記許容範囲をはずれたとき、前記ノズル部が異常であ
るとするものである。

また、請求項２記載の発明の射出成形機のノズル部異常
検知方法は、射出成形機の電気加硫方式用のノズル部に
二次側電流を流すための変圧器の一次側電流を設定値に
応じて定電流制御した状態で、前記設定値に応じて前記
変圧器の一次側電圧の許容範囲を算出するとともに、前
記変圧器の一次側電圧の実測値を得て、該害測値と前記
許容範囲とを比較し、前記実測値が前記許容範囲をはず
れたとき、前記ノズル部が異常であるとするものである
。

また、請求項３記載の発明の射出成形機のノズル部異常
検知装置は、変圧器の二次側に接続した電気加硫方式用
のノズル部を備え、前記変圧器の一次側電流を設定値に
応じて定電流制御する定電流制御装置を有し、前記変圧
器の二次側電流を前記ノズル部に流して加硫を行う射出
成形機において、前記変圧器の二次側電圧の実測値を得
る二次側用の検出手段と、前記設定値に応じて前記実測
値の許容範囲を算出する演算手段と、前記実測値と前記
許容範囲とを比較し、前記実測値が前記許容範囲をはず
れたとき、前記ノズル部の異常を示す信号を発生する比
較手段と、該比較手段が発生した信号のうち、予め設定
された期間に発生したもののみを有効として出力する出
力制御手段とを有するものである。

さらに、請求項４記載の発明の射出成形機のノズル部異
常検知装置は、請求項３記載の射出成形機のノズル部異
常検知装置において、変圧器の二次側電圧の実測値を得
る二次側用の検出手段に代えて、変圧器の一次側電圧の
実測値を得る一次側用の検出手段を設けたものである。

〔作用〕

二次側用の検出手段によって得た変圧器の二次側電圧の
実測値と、変圧器の一次側電流の設定値に応じて演算手
段によって算出した変圧器の二次側電圧の許容範囲とを
、比較手段で比較する。変圧器の一次側は定電流制御さ
れており、ノズル部に流れる変圧器の二次側電流も一定
であるので、変圧器の二次側電圧の実測値はノズル部の
状態によって変化し、上記実測値が上記許容範囲をはず
れているとき、ノズル部の異常を示す信号が比較手段か
ら発生する。

射出成形機の運転開始時点から所定の時間が経過するま
では、ノズル部の抵抗値が変動するので、該所定の時間
経過後に発生した信号のみを出力制御手段によって有効
とする。

二次側用の検出手段に代えて一次側用の検出手段を用い
ても、二次側用の検出手段を用いた場合と同様にノズル
部の異常を検出することができる。

〔実施例〕

本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

電気加硫方式を用いた図示しない射出成形機は、第ｌ図
に示すように、定電流制御装置２と変流器３と変圧器４
とノズル部４０とを備えている。

定電流制御装置２には交流２００〜２２０Ｖの電力が電
源４から供給され、電流値設定器５によって設定された
電流を出力するようになっている。この定電流制御装置
２の片方の出力端には、変流器３が接続され、出力電流
が帰還されるようになっており、出力電流を常時監視し
て定電流制御することができるようになっている。さら
に、定電流制御装置２の両出力端には変圧器４を介して
ノズル部４０の２個の発熱体取付部材７．９が接続され
ている。変圧器４は、降圧変圧器であり、定電流制御装
置２の出力電流を一次側電流として入力し、低圧（４〜
８■）、大電流（　１５００〜３０００Ａ　）の二次側
電流をノズル部４０に供給する。ノズル部４０は、電気
抵抗発熱体６と上記各発熱体取付部材７．９と電気絶縁
材８とノズルチップｌＯとによって構成されている。電
気抵抗発熱体６は各発熱体取付部材７，９にそれぞれ圧
接されて接触抵抗が無視できる程度に電気的に接続され
ている。両発熱体取付部材７．９間には電気絶縁材８が
介装されている。

各発熱体取付部材７，９からはそれぞれ電線が導出され
、各電線は、ブリッジ型の整流器１ｌの各交流入力端に
それぞれ接続されている。整流器１１の各直流（脈流）
出力端はそれぞれ二乗平均回路１３の入力端に接続され
ている。また、整流器１１と一乗平均回路ｌ３との間に
は、電気抵抗発熱体６に比べて十分大きな抵抗値を有す
る抵抗１２が二乗平均回路１３と並列に接続されている
。二乗平均回路１３は、人力された電圧の実効値を実測
値として出力するものであり、その出力端には比較電圧
レベル補正用の乗算器ｌ４が接続されている。この乗算
器ｌ４は、整流器１１と抵抗ｌ２と二乗平均回路１３と
によって算出された発熱体取付部材７．９間に生ずる電
位差の実効値に対し、比較電圧レベル補正用の乗率設定
５１５によって設定された任意の乗車に応じて乗算を行
って電流値設定器５によって設定された設定値と発熱体
取付部材７，９間に生ずる電位差の実効値との比較レベ
ルを合わす為のものである。上記整流器１１，抵抗ｌ２
、二乗平均回路１３、比較電圧レベル補正用の乗算器ｌ
４および比較電圧レベル補正用の乗率設定器１５から、
変圧器４の二次側電圧の実測値を得る二次側用の検出手
段が構成される。

比較電圧レベル補正用の乗算器ｌ４の出力端は２つの信
号線に分岐され、一方は上限比較器ｌ６の一方の入力端
と接続され、他方は下限比較器１７の一方の入力端と接
続されている。上限比較器ｌ６の他方の入力部は上限設
定部１８の加算器２０の出力端と接続され、下限比較器
ｌ７の他方の入力端は下限設定部Ｉ９の減算器２ｌの出
力端と接続されている。上限設定部１８および下限設定
部１９は、電流値設定器５によって設定された設定値か
ら上記比較電圧レベル補正用の乗算器ｌ４の出力の許容
範囲を算出する演算手段である。上限設定部１８は、電
流値設定器５によって設定された設定値に上限設定用の
乗率設定器２４によって設定された０以上１以下の乗率
で乗算をする上限設定用の乗算器２２と、電流値設定器
５によって設定された設定値に上記上限設定用の乗算器
２２によって算出された値を加算して上記許容範囲の上
限を示す上限設定値を出力する加算器２０とから構成さ
れている。下限設定部１９は、電流値設定器５によって
設定された設定値に下限設定用の乗率設定器２５によっ
て設定されたＯ以上１以下の乗率で乗算をする下限設定
用の乗算器２３と、電流値設定器５によって設定された
設定値に上記下限設定用の乗算器２３によって算出され
た値を減算して上記許容範囲の下限を示す下限設定値を
出力する減算器２１とから構成されている。

上限比較器ｌ６は、上限設定部ｌ８によって算出された
上限設定値と比較電圧レベル補正用の乗算器ｌ４によっ
て算出された換算値とを比較して、この換算値が上限設
定値以上になったとき、ノズル部４０の異常を示す信号
を発生する上限用の比較手段である。下限比較器１７は
、下限設定部１９によって算出された下限設定値と比較
電圧レベル補正用の乗算器１４によって算出された換算
値とを比較して、この換算値が下限設定値以下になった
とき、ノズル部４０の異常を示す信号を発生する下限用
の比較手段である。上限比較器ｌ６の出力部は上限警報
用のリレー２８の一方の接点に接続され、このリレー２
８の他方の接点は上限警報用の警報発生器３０に接続さ
れている。下限比較器ｌ７の出力部は下限警報用のリレ
ー２９の一方の接点に接続され、このリレー２９の他方
の接点は下限警報用の警報発生器３１に接続されている
。各リレー２８．　２９は、それぞれ使用される接点が
常時開路接点（メータ接点）であり、出力タイミング設
定器２７の信号により閉じるようになっている。上記各
リレー２８．　２９および出力タイミング設定器２７か
ら出力制御手段である出力制御部２６が構成される。

次に、第１図に示す実施例を用いた射出成形機るのノズ
ル部異常検知方法の工程について説明する。

成形材料の電気加硫を行う時に、まず定電流設定器５か
ら電流設定値を示す信号を出力させる。

定電流制御装置２は、この電流設定値に従った電流を変
圧器４の一次側に供給する。変圧器４の二次側からは、
変圧器４の巻線比に応じた二次側電流が出力され、電気
抵抗発熱体６には、ジュール熱が発生し、このジュール
熱により電気抵抗発熱体６を通過する成形材料が加硫さ
れる。この時、変圧器４の二次側には変圧器４の巻線比
に応じた二次側電流を流すための二次側電圧が発生する
。

この二次側電圧を整流器ｌ１と抵抗ｌ２とを介して二乗
平均回路１３に入力することにより、該二次側電圧の実
効値が二乗平均回路１３より出力される。上記実効値が
、乗算器ｌ４によって乗算された後、上限比較器１６お
よび下限比較器ｌ７に入力され、上限設定器ｌ８により
算出された上限設定値および下限設定器ｌ９により算出
された下限設定値とそれぞれ比較される。

電気抵抗発熱体６に流れる電流は変圧器４の一次側に設
けられた定電流制御装置２により一定値に制御されてい
るので、発熱体取付部材７．９間に設けられた電気絶縁
材８の絶縁性が劣化するなどして発熱体取付部材７，９
間の抵抗値が低下すると、変圧器４の二次側電圧は低下
するので発熱体取付部材７，９間の電位差も低下し、そ
の結果下限比較器１７から異常を示す信号が出力される
。

同様に、電気抵抗発熱体６の損傷や発熱体取付部材７．
９と電気抵抗発熱体６との取付不良などにより、発熱体
取付部材７，９間の抵抗値が上昇すると、変圧器４の二
次側電圧は上昇するので発熱体取付部材７．９間の電位
差も上昇し、その結果上限比較器１６から異常を示す信
号が出力される。

電気抵抗発熱体６の抵抗値は、電気抵抗発熱体６自体が
発生させるジュール熱によって通電初期では上昇するが
、同時に電気抵抗発熱体６を通過する成形材料が熱を奪
うので、時間の経通とともに、ある一定の値で安定する
。各リレー２８．　２９は、射出成形機の運転開始時点
、すなわち電気抵抗発熱体６の通電開始時点から出力タ
イミング設定器２７によって、設定された時間の経過後
閉じた状態になるように制御されているので、前記通電
初期における電気抵抗発熱体６の抵抗値の変動に起因す
る変圧器４の二次側電圧の変動による各警報発生器３０
．　３１の誤動作を防止している。上限比較器１６また
は下限比較器１７から出力された信号は、それぞれのリ
レー２８．　２９を介してそれぞれの警報発生器３０．
　３１に入力され、各出力される警報によりノズル部４
０の異常が検知できるようになる。

上限設定器１８によって算出される上限設定値は、電流
値設定器５によって設定された設定値と、その設定値を
上限設定用の乗率設定器２４によって設定された乗車で
乗算する上限設定用の乗算器２２によって算出された値
とを、加算器２０により加算して得ており、また、下限
設定器１９によって算出される下限設定値は、電流値設
定器５によって設定された設定値から、その設定値を下
限設定用の乗率設定器２５によって設定された乗率で乗
算する下限設定用の乗算器２３によって算出された値を
、減算器２ｌにより減算して得ているので、電流値設定
器５の設定値を変更した場合でも、上限および下限設定
値を変更するための作業が必要な〈、運転条件にそのま
ま対応できる。また、比較電圧レベル補正用の乗算器ｌ
４は比較電圧レベル補正用の乗車設定器１５によって乗
率が設定されるので、電気抵抗発熱体６を抵抗値の異な
るものに交換した場合でも、上記比較電圧レベル補正用
の乗率設定器１５の設定値を変更することにより容易に
対応できる。

第１図に示した実施例では、変圧器４の二次側電圧の実
測値を得るように構成したものであるが、第２図に示す
実施例のように、変圧器４の一次側電圧の実測値を得る
ように構成しても、ノズル部の異常を検知することがで
きる。

第２図に示す実施例の各構戒部材のうち、第１図に示す
実施例の各構成部材と同様のものにはそれぞれ同符号を
付してある。

第２図に示すブリッジ型の整流器６１は、第１図に示し
た整流器１ｌと異なり、変圧器４の一次側から導出され
た２本のＭ．線に各交流入力端かそれぞれ接続されてい
る。この整流器６１と、この整流器６ｌに接続されてい
る抵抗６２および二乗平均回路６３は、交流２２０Ｖま
たはそれを整流した脈流を扱うので、４〜８Ｖに降圧さ
れた交流またはそれを整流した脈流を扱う、第１図に示
した整流器１１、抵抗ｌ２および二乗平均回路１３より
それぞれ高耐圧のものが必要である。また、第２図に示
す比較電圧レベル補正用の乗率設定器ｌ５で設定する乗
率は、第１図に示した実施例で設定する乗率とは大きく
異なる。

第２図に示した実施例においても、第１図に示した実施
例と同様に変圧器４の一次側から見たインピーダンス及
びリアクタンスの変動により変圧器４の一次側の電圧は
変動する。従ってノズル部４０の異常だけでなく、変圧
器４や、変圧器４の二次側からノズル部４０迄の配線の
異常を検知することができるようになる。しかしながら
、ノズル部４０の抵抗変動による変圧器４の一次側の電
圧変動は、変圧器４のインピーダンス及びリアクタンス
、変圧器４の二次側からノズル部４０迄の線路のインピ
ーダンス等の影響により、小さくなるので、第１図に示
した実施例程のノズル部の異常検知能力は期待できない
。

〔発明の効果〕

本発明は、上記のとおり構成されているので、次に記載
するような効果を奏する。

射出戒形機に設けられた、一次側を定電流制御されてい
る変圧器の一次側または二次側の電圧を検出することに
よってノズル部の電圧をとらえ、その電圧が予め設定さ
れた許容範囲をはずれたときにノズル部の異常としてい
るので、ノズル部の異常を早期に発見でき、ノズル部に
設けられた電気抵抗発熱体の破損を防ぎ、不良品の発生
を最低限に押えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は請求項１記載の方法の発明の実施に使用する、
請求項３記載の発明の射出成形機のノズル部異常検知装
置の一実施例を示すブロック線図、第２図は請求項２記
載の方法の発明の実施に使用する、請求項４記載の発明
の射出成形機のノズル部異常検出装置の一実施例を示す
ブロック線図である。 ５ｌ・・・電源、 ５２・・・定電流制御装置、 ５３・・・変流器、 ５４・・・変圧器、 ５５・・・電流値設定器、 ５６・・・電気抵抗発熱体、 ９，　５７．　５９・・・発熱体取付部材、５８・・・
重気絶縁材、 ６０・・・ノズルチップ、 ６１・・・整流器、 ６２・・・抵抗、 ６３・・・・・・二乗平均回路、 ２２，　２３，　６４，　７２．　７３・・・乗算器、
２４，　２５，　６５，　７４．　７５・・・乗率設定
器、６６・・・上限比較器、 ６７・・・下限比較器、 ６８・・・上限設定部、 ６９・・・下限設定部、 ７０・・・加算器、 ７１・・・減算器、 ２６．　７６・・・出力制御部、 ２７．　７７・・・出力タイミング設定器、２８．　２
９・・・リレー ３０，　３１．　７９・・・警報発生器、７８・・・出
力部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、射出成形機の電気加硫方式用のノズル部（４０）に
   二次側電流を流すための変圧器（４）の一次側電流を設
   定値に応じて定電流制御した状態で、前記設定値に応じ
   て前記変圧器（４）の二次側電圧の許容範囲を算出する
   とともに、前記変圧器（４）の二次側電圧の実測値を得
   て、該実測値と前記許容範囲とを比較し、前記実測値が
   前記許容範囲をはずれたとき、前記ノズル部（４０）が
   異常であるとする射出成形機のノズル部異常検知方法。 ２、射出成形機の電気加硫方式用のノズル部（４０）に
   二次側電流を流すための変圧器（４）の一次側電流を設
   定値に応じて定電流制御した状態で、前記設定値に応じ
   て前記変圧器（４）の一次側電圧の許容範囲を算出する
   とともに、前記変圧器（４）の一次側電圧の実測値を得
   て、該実測値と前記許容範囲とを比較し、前記実測値が
   前記許容範囲をはずれたとき、前記ノズル部（４０）が
   異常であるとする射出成形機のノズル部異常検知方法。 ３、変圧器（４）の二次側に接続した電気加硫方式用の
   ノズル部（４０）を備え、前記変圧器（４）の一次側電
   流を設定値に応じて定電流制御する定電流制御装置（２
   ）を有し、前記変圧器（４）の二次側電流を前記ノズル
   部（４０）に流して加硫を行う射出成形機において、 前記変圧器（４）の二次側電圧の実測値を得る二次側用
   の検出手段（１１、１２、１３、１４、１５）と、 前記設定値に応じて前記実測値の許容範囲を算出する演
   算手段（１８、１９）と、 前記実測値と前記許容範囲とを比較し、前記実測値が前
   記許容範囲をはずれたとき、前記ノズル部（４０）の異
   常を示す信号を発生する比較手段（１６、１７）と、 該比較手段（１６、１７）が発生した信号のうち、予め
   設定された期間に発生したもののみを有効として出力す
   る出力制御手段（２６）とを有する射出成形機のノズル
   部異常検知装置。 ４、請求項３記載の射出成形機のノズル部異常検知装置
   において、 変圧器（４）の二次側電圧の実測値を得る二次側用の検
   出手段（１１、１２、１３、１４、１５）に代えて、変
   圧器（４）の一次側電圧の実測値を得る一次側用の検出
   手段（６１、６２、６３、１４、１５）を設けた射出成
   形機のノズル部異常検知装置。