WO2022210988A1 - 射出成形機の監視装置 - Google Patents

Abstract

射出成形機の監視装置は、トグル機構のリンク部材に設けた検出部から、脱圧工程における検出値に基づいて、前記リンク部材に生じた変化量を取得する取得部と、取得部によって取得された変化量が、所定の閾値を超えたか否かを判定する判定部と、を有する。

Description

射出成形機の監視装置

　本発明は、射出成形機の監視装置に関する。

　通常の射出成形機においては、金型装置に成形材料を充填すること成形品が成形される。金型装置は、固定金型と可動金型とで構成されている。可動金型は可動プラテンに取り付けられ、金型支持装置は型開閉方向に移動自在に配置される。可動プラテンを型開閉方向に移動させるトグル機構は、複数のリンク部材で構成されている。型開閉方向の可動プラテンの移動に伴って、複数のリンク部材も移動するため、リンク部材の連結部が摩耗する。

特開２０２０－０６２８１３号公報

　特許文献１に記載された技術では、摩耗前の初期状態の部材の位置と、型締時の部材の位置との変位量に基づいて摩耗を検知している。これに対して、近年、上記のリンク部材について簡素な態様で摩耗を検知したいという要望が存在する。

　本発明の一態様は、型締力を減少させる脱圧時に、リンク部材に生じた変化量に基づいた検知を行うことで、容易に摩耗を検知する技術を提供する。

　本発明の一態様に係る射出成形機の監視装置は、トグル機構のリンク部材に設けた検出部から、脱圧工程における検出値に基づいて、リンク部材に生じた変化量を取得する取得部と、取得部によって取得された変化量が、所定の閾値を超えたか否かを判定する判定部と、を有する。

　本発明の一態様によれば、リンク部材に生じた変化量に基づいた検知を行うことで、リンク部材の摩耗を容易に検知する。

図１は、第１の実施形態に係る射出成形機の型開完了時の状態を示す図である。 図２は、第１の実施形態に係る射出成形機の型締時の状態を示す図である。 図３は、第１の実施形態に係る射出成形機が備えるトグル機構の構成図である。 図４は、第１の実施形態にかかる制御装置の構成例を示した図である。 図５は、第１の実施形態に係る脱圧工程において、トグル機構内で生じる力を示した図である。 図６は、第１の実施形態に係る第２リンクの形状を示した斜視図であり、 図７は、第１の実施形態に係る第２リンクの形状を示した正面図である。 図８は、第１の実施形態の脱圧工程において取得部が取得するひずみ量の変化を例示した図である。 図９は、第１の実施形態にかかる制御装置による摩耗が生じているか否かの判定処理の手順を示したフローチャートである。 図１０は、第１の実施形態の脱圧工程において、取得部が取得する加速度の変化を例示した図である。 図１１は、第１の実施形態にかかる制御装置による摩耗が生じているか否かの判定処理の手順を示したフローチャートである。

　以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、各図面において同一の又は対応する構成には同一の又は対応する符号を付し、説明を省略することがある。

　図１は、第１の実施形態に係る射出成形機の型開完了時の状態を示す図である。図２は、第１の実施形態に係る射出成形機の型締時の状態を示す図である。本明細書において、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向は互いに垂直な方向である。Ｘ軸方向およびＹ軸方向は水平方向を表し、Ｚ軸方向は鉛直方向を表す。型締装置１００が横型である場合、Ｘ軸方向は型開閉方向であり、Ｙ軸方向は射出成形機１０の幅方向である。Ｙ軸方向負側を操作側と呼び、Ｙ軸方向正側を反操作側と呼ぶ。

　図１～図２に示すように、射出成形機１０は、金型装置８００を開閉する型締装置１００と、金型装置８００で成形された成形品を突き出すエジェクタ装置２００と、金型装置８００に成形材料を射出する射出装置３００と、金型装置８００に対し射出装置３００を進退させる移動装置４００と、射出成形機１０の各構成要素を制御する制御装置７００と、射出成形機１０の各構成要素を支持するフレーム９００とを有する。フレーム９００は、型締装置１００を支持する型締装置フレーム９１０と、射出装置３００を支持する射出装置フレーム９２０とを含む。型締装置フレーム９１０および射出装置フレーム９２０は、それぞれ、レベリングアジャスタ９３０を介して床２に設置される。射出装置フレーム９２０の内部空間に、制御装置７００が配置される。以下、射出成形機１０の各構成要素について説明する。

　（型締装置）
　型締装置１００の説明では、型閉時の可動プラテン１２０の移動方向（例えばＸ軸正方向）を前方とし、型開時の可動プラテン１２０の移動方向（例えばＸ軸負方向）を後方として説明する。

　型締装置１００は、金型装置８００の型閉、昇圧、型締、脱圧および型開を行う。金型装置８００は、固定金型８１０と可動金型８２０とを含む。

　型締装置１００は例えば横型であって、型開閉方向が水平方向である。型締装置１００は、固定金型８１０が取付けられる固定プラテン１１０と、可動金型８２０が取付けられる可動プラテン１２０と、固定プラテン１１０に対し可動プラテン１２０を型開閉方向に移動させる移動機構１０２と、を有する。

　固定プラテン１１０は、型締装置フレーム９１０に対し固定される。固定プラテン１１０における可動プラテン１２０との対向面に固定金型８１０が取付けられる。

　可動プラテン１２０は、型締装置フレーム９１０に対し型開閉方向に移動自在に配置される。型締装置フレーム９１０上には、可動プラテン１２０を案内するガイド１０１が敷設される。可動プラテン１２０における固定プラテン１１０との対向面に可動金型８２０が取付けられる。

　移動機構１０２は、固定プラテン１１０に対し可動プラテン１２０を進退させることにより、金型装置８００の型閉、昇圧、型締、脱圧、および型開を行う。移動機構１０２は、固定プラテン１１０と間隔をおいて配置されるトグルサポート１３０と、固定プラテン１１０とトグルサポート１３０を連結するタイバー１４０と、トグルサポート１３０に対して可動プラテン１２０を型開閉方向に移動させるトグル機構１５０と、トグル機構１５０を作動させる型締モータ１６０と、型締モータ１６０の回転運動を直線運動に変換する運動変換機構１７０と、固定プラテン１１０とトグルサポート１３０の間隔を調整する型厚調整機構１８０と、を有する。

　トグルサポート１３０は、固定プラテン１１０と間隔をおいて配設され、型締装置フレーム９１０上に型開閉方向に移動自在に載置される。なお、トグルサポート１３０は、型締装置フレーム９１０上に敷設されるガイドに沿って移動自在に配置されてもよい。トグルサポート１３０のガイドは、可動プラテン１２０のガイド１０１と共通のものでもよい。

　なお、本実施形態では、固定プラテン１１０が型締装置フレーム９１０に対し固定され、トグルサポート１３０が型締装置フレーム９１０に対し型開閉方向に移動自在に配置されるが、トグルサポート１３０が型締装置フレーム９１０に対し固定され、固定プラテン１１０が型締装置フレーム９１０に対し型開閉方向に移動自在に配置されてもよい。

　タイバー１４０は、固定プラテン１１０とトグルサポート１３０とを型開閉方向に間隔Ｌをおいて連結する。タイバー１４０は、複数本（例えば４本）用いられてよい。複数本のタイバー１４０は、型開閉方向に平行に配置され、型締力に応じて伸びる。少なくとも１本のタイバー１４０には、タイバー１４０の歪を検出するタイバー歪検出器１４１が設けられてよい。タイバー歪検出器１４１は、その検出結果を示す信号を制御装置７００に送る。タイバー歪検出器１４１の検出結果は、型締力の検出などに用いられる。

　なお、本実施形態では、型締力を検出する型締力検出器として、タイバー歪検出器１４１が用いられるが、本発明はこれに限定されない。型締力検出器は、歪ゲージ式に限定されず、圧電式、容量式、油圧式、電磁式などでもよく、その取付け位置もタイバー１４０に限定されない。

　トグル機構１５０は、金型装置８００の型開閉を行うための可動プラテン１２０（第１のプラテンの一例）及び固定プラテン１１０（第２のプラテン）を連結させるために、可動プラテン１２０とトグルサポート１３０との間に配置されている。また、トグル機構１５０は、トグルサポート１３０に対し可動プラテン１２０（第１のプラテンの一例）を型開閉方向に移動させる。トグル機構１５０は、型開閉方向に移動するクロスヘッド１５１と、クロスヘッド１５１の移動によって屈伸する一対のリンク群と、を有する。一対のリンク群は、それぞれ、ピンなどで屈伸自在に連結される第１リンク１５２と第２リンク１５３とを有する。第１リンク１５２は可動プラテン１２０に対しピンなどで揺動自在に取付けられる。第２リンク１５３はトグルサポート１３０に対しピンなどで揺動自在に取付けられる。第２リンク１５３は、第３リンク１５４を介してクロスヘッド１５１に取付けられる。トグルサポート１３０に対しクロスヘッド１５１を進退させると、第１リンク１５２と第２リンク１５３とが屈伸し、トグルサポート１３０に対し可動プラテン１２０が進退する。

　なお、トグル機構１５０の構成は、図１および図２に示す構成に限定されない。例えば図１および図２では、各リンク群の節点の数が５つであるが、４つでもよく、第３リンク１５４の一端部が、第１リンク１５２と第２リンク１５３との節点に結合されてもよい。

　型締モータ１６０は、トグルサポート１３０に取付けられており、トグル機構１５０を作動させる。型締モータ１６０は、トグルサポート１３０に対しクロスヘッド１５１を進退させることにより、第１リンク１５２と第２リンク１５３とを屈伸させ、トグルサポート１３０に対し可動プラテン１２０を進退させる。型締モータ１６０は、運動変換機構１７０に直結されるが、ベルトやプーリなどを介して運動変換機構１７０に連結されてもよい。

　運動変換機構１７０は、型締モータ１６０の回転運動をクロスヘッド１５１の直線運動に変換する。運動変換機構１７０は、ねじ軸と、ねじ軸に螺合するねじナットとを含む。ねじ軸と、ねじナットとの間には、ボールまたはローラが介在してよい。

　型締装置１００は、制御装置７００による制御下で、型閉工程、昇圧工程、型締工程、脱圧工程、および型開工程などを行う。

　型閉工程では、型締モータ１６０を駆動してクロスヘッド１５１を設定移動速度で型閉完了位置まで前進させることにより、可動プラテン１２０を前進させ、可動金型８２０を固定金型８１０にタッチさせる。クロスヘッド１５１の位置や移動速度は、例えば型締モータエンコーダ１６１などを用いて検出する。型締モータエンコーダ１６１は、型締モータ１６０の回転を検出し、その検出結果を示す信号を制御装置７００に送る。

　なお、クロスヘッド１５１の位置を検出するクロスヘッド位置検出器、およびクロスヘッド１５１の移動速度を検出するクロスヘッド移動速度検出器は、型締モータエンコーダ１６１に限定されず、一般的なものを使用できる。また、可動プラテン１２０の位置を検出する可動プラテン位置検出器、および可動プラテン１２０の移動速度を検出する可動プラテン移動速度検出器は、型締モータエンコーダ１６１に限定されず、一般的なものを使用できる。

　昇圧工程では、型締モータ１６０をさらに駆動してクロスヘッド１５１を型閉完了位置から型締位置までさらに前進させることで型締力を生じさせる。

　型締工程では、型締モータ１６０を駆動して、クロスヘッド１５１の位置を型締位置に維持する。型締工程では、昇圧工程で発生させた型締力が維持される。型締工程では、可動金型８２０と固定金型８１０との間にキャビティ空間８０１（図２参照）が形成され、射出装置３００がキャビティ空間８０１に液状の成形材料を充填する。充填された成形材料が固化されることで、成形品が得られる。

　キャビティ空間８０１の数は、１つでもよいし、複数でもよい。後者の場合、複数の成形品が同時に得られる。キャビティ空間８０１の一部にインサート材が配置され、キャビティ空間８０１の他の一部に成形材料が充填されてもよい。インサート材と成形材料とが一体化した成形品が得られる。

　脱圧工程では、型締モータ１６０を駆動してクロスヘッド１５１を型締位置から型開開始位置まで後退させることにより、可動プラテン１２０を後退させ、型締力を減少させる。型開開始位置と、型閉完了位置とは、同じ位置であってよい。

　型開工程では、型締モータ１６０を駆動してクロスヘッド１５１を設定移動速度で型開開始位置から型開完了位置まで後退させることにより、可動プラテン１２０を後退させ、可動金型８２０を固定金型８１０から離間させる。その後、エジェクタ装置２００が可動金型８２０から成形品を突き出す。

　型閉工程、昇圧工程および型締工程における設定条件は、一連の設定条件として、まとめて設定される。例えば、型閉工程および昇圧工程におけるクロスヘッド１５１の移動速度や位置（型閉開始位置、移動速度切換位置、型閉完了位置、および型締位置を含む）、型締力は、一連の設定条件として、まとめて設定される。型閉開始位置、移動速度切換位置、型閉完了位置、および型締位置は、後側から前方に向けてこの順で並び、移動速度が設定される区間の始点や終点を表す。区間毎に、移動速度が設定される。移動速度切換位置は、１つでもよいし、複数でもよい。移動速度切換位置は、設定されなくてもよい。型締位置と型締力とは、いずれか一方のみが設定されてもよい。

　脱圧工程および型開工程における設定条件も同様に設定される。例えば、脱圧工程および型開工程におけるクロスヘッド１５１の移動速度や位置（型開開始位置、移動速度切換位置、および型開完了位置）は、一連の設定条件として、まとめて設定される。型開開始位置、移動速度切換位置、および型開完了位置は、前側から後方に向けて、この順で並び、移動速度が設定される区間の始点や終点を表す。区間毎に、移動速度が設定される。移動速度切換位置は、１つでもよいし、複数でもよい。移動速度切換位置は、設定されなくてもよい。型開開始位置と型閉完了位置とは同じ位置であってよい。また、型開完了位置と型閉開始位置とは同じ位置であってよい。

　なお、クロスヘッド１５１の移動速度や位置などの代わりに、可動プラテン１２０の移動速度や位置などが設定されてもよい。また、クロスヘッドの位置（例えば型締位置）や可動プラテンの位置の代わりに、型締力が設定されてもよい。

　ところで、トグル機構１５０は、型締モータ１６０の駆動力を増幅して可動プラテン１２０に伝える。その増幅倍率は、トグル倍率とも呼ばれる。トグル倍率は、第１リンク１５２と第２リンク１５３とのなす角θ（以下、「リンク角度θ」とも呼ぶ）に応じて変化する。リンク角度θは、クロスヘッド１５１の位置から求められる。リンク角度θが１８０°のとき、トグル倍率が最大になる。

　金型装置８００の交換や金型装置８００の温度変化などにより金型装置８００の厚さが変化した場合、型締時に所定の型締力が得られるように、型厚調整が行われる。型厚調整では、例えば可動金型８２０が固定金型８１０にタッチする型タッチの時点でトグル機構１５０のリンク角度θが所定の角度になるように、固定プラテン１１０とトグルサポート１３０との間隔Ｌを調整する。

　型締装置１００は、型厚調整機構１８０を有する。型厚調整機構１８０は、固定プラテン１１０とトグルサポート１３０との間隔Ｌを調整することで、型厚調整を行う。なお、型厚調整のタイミングは、例えば成形サイクル終了から次の成形サイクル開始までの間に行われる。型厚調整機構１８０は、例えば、タイバー１４０の後端部に形成されるねじ軸１８１と、トグルサポート１３０に回転自在に且つ進退不能に保持されるねじナット１８２と、ねじ軸１８１に螺合するねじナット１８２を回転させる型厚調整モータ１８３とを有する。

　ねじ軸１８１およびねじナット１８２は、タイバー１４０ごとに設けられる。型厚調整モータ１８３の回転駆動力は、回転駆動力伝達部１８５を介して複数のねじナット１８２に伝達されてよい。複数のねじナット１８２を同期して回転できる。なお、回転駆動力伝達部１８５の伝達経路を変更することで、複数のねじナット１８２を個別に回転することも可能である。

　回転駆動力伝達部１８５は、例えば歯車などで構成される。この場合、各ねじナット１８２の外周に従動歯車が形成され、型厚調整モータ１８３の出力軸には駆動歯車が取付けられ、複数の従動歯車および駆動歯車と噛み合う中間歯車がトグルサポート１３０の中央部に回転自在に保持される。なお、回転駆動力伝達部１８５は、歯車の代わりに、ベルトやプーリなどで構成されてもよい。

　型厚調整機構１８０の動作は、制御装置７００によって制御される。制御装置７００は、型厚調整モータ１８３を駆動して、ねじナット１８２を回転させる。その結果、トグルサポート１３０のタイバー１４０に対する位置が調整され、固定プラテン１１０とトグルサポート１３０との間隔Ｌが調整される。なお、複数の型厚調整機構が組合わせて用いられてもよい。

　間隔Ｌは、型厚調整モータエンコーダ１８４を用いて検出する。型厚調整モータエンコーダ１８４は、型厚調整モータ１８３の回転量や回転方向を検出し、その検出結果を示す信号を制御装置７００に送る。型厚調整モータエンコーダ１８４の検出結果は、トグルサポート１３０の位置や間隔Ｌの監視や制御に用いられる。なお、トグルサポート１３０の位置を検出するトグルサポート位置検出器、および間隔Ｌを検出する間隔検出器は、型厚調整モータエンコーダ１８４に限定されず、一般的なものを使用できる。

　型締装置１００は、金型装置８００の温度を調節する金型温調器を有してもよい。金型装置８００は、その内部に、温調媒体の流路を有する。金型温調器は、金型装置８００の流路に供給する温調媒体の温度を調節することで、金型装置８００の温度を調節する。

　なお、本実施形態の型締装置１００は、型開閉方向が水平方向である横型であるが、型開閉方向が上下方向である竪型でもよい。

　なお、本実施形態の型締装置１００は、駆動源として、型締モータ１６０を有するが、型締モータ１６０の代わりに、油圧シリンダを有してもよい。また、型締装置１００は、型開閉用にリニアモータを有し、型締用に電磁石を有してもよい。

　（エジェクタ装置）
　エジェクタ装置２００の説明では、型締装置１００の説明と同様に、型閉時の可動プラテン１２０の移動方向（例えばＸ軸正方向）を前方とし、型開時の可動プラテン１２０の移動方向（例えばＸ軸負方向）を後方として説明する。

　エジェクタ装置２００は、可動プラテン１２０に取付けられ、可動プラテン１２０と共に進退する。エジェクタ装置２００は、金型装置８００から成形品を突き出すエジェクタロッド２１０と、エジェクタロッド２１０を可動プラテン１２０の移動方向（Ｘ軸方向）に移動させる駆動機構２２０とを有する。

　エジェクタロッド２１０は、可動プラテン１２０の貫通穴に進退自在に配置される。エジェクタロッド２１０の前端部は、可動金型８２０のエジェクタプレート８２６と接触する。エジェクタロッド２１０の前端部は、エジェクタプレート８２６と連結されていても、連結されていなくてもよい。

　駆動機構２２０は、例えば、エジェクタモータと、エジェクタモータの回転運動をエジェクタロッド２１０の直線運動に変換する運動変換機構とを有する。運動変換機構は、ねじ軸と、ねじ軸に螺合するねじナットとを含む。ねじ軸と、ねじナットとの間には、ボールまたはローラが介在してよい。

　エジェクタ装置２００は、制御装置７００による制御下で、突き出し工程を行う。突き出し工程では、エジェクタロッド２１０を設定移動速度で待機位置から突き出し位置まで前進させることにより、エジェクタプレート８２６を前進させ、成形品を突き出す。その後、エジェクタモータを駆動してエジェクタロッド２１０を設定移動速度で後退させ、エジェクタプレート８２６を元の待機位置まで後退させる。

　エジェクタロッド２１０の位置や移動速度は、例えばエジェクタモータエンコーダを用いて検出する。エジェクタモータエンコーダは、エジェクタモータの回転を検出し、その検出結果を示す信号を制御装置７００に送る。なお、エジェクタロッド２１０の位置を検出するエジェクタロッド位置検出器、およびエジェクタロッド２１０の移動速度を検出するエジェクタロッド移動速度検出器は、エジェクタモータエンコーダに限定されず、一般的なものを使用できる。

　（射出装置）
　射出装置３００の説明では、型締装置１００の説明やエジェクタ装置２００の説明とは異なり、充填時のスクリュ３３０の移動方向（例えばＸ軸負方向）を前方とし、計量時のスクリュ３３０の移動方向（例えばＸ軸正方向）を後方として説明する。

　射出装置３００はスライドベース３０１に設置され、スライドベース３０１は射出装置フレーム９２０に対し進退自在に配置される。射出装置３００は、金型装置８００に対し進退自在に配置される。射出装置３００は、金型装置８００にタッチし、金型装置８００内のキャビティ空間８０１に成形材を充填する。射出装置３００は、例えば、成形材料を加熱するシリンダ３１０と、シリンダ３１０の前端部に設けられるノズル３２０と、シリンダ３１０内に進退自在に且つ回転自在に配置されるスクリュ３３０と、スクリュ３３０を回転させる計量モータ３４０と、スクリュ３３０を進退させる射出モータ３５０と、射出モータ３５０とスクリュ３３０の間で伝達される荷重を検出する荷重検出器３６０と、を有する。

　シリンダ３１０は、供給口３１１から内部に供給された成形材料を加熱する。成形材料は、例えば樹脂などを含む。成形材料は、例えばペレット状に形成され、固体の状態で供給口３１１に供給される。供給口３１１はシリンダ３１０の後部に形成される。シリンダ３１０の後部の外周には、水冷シリンダなどの冷却器３１２が設けられる。冷却器３１２よりも前方において、シリンダ３１０の外周には、バンドヒータなどの加熱器３１３と温度検出器３１４とが設けられる。

　シリンダ３１０は、シリンダ３１０の軸方向（例えばＸ軸方向）に複数のゾーンに区分される。複数のゾーンのそれぞれに加熱器３１３と温度検出器３１４とが設けられる。複数のゾーンのそれぞれに設定温度が設定され、温度検出器３１４の検出温度が設定温度になるように、制御装置７００が加熱器３１３を制御する。

　ノズル３２０は、シリンダ３１０の前端部に設けられ、金型装置８００に対し押し付けられる。ノズル３２０の外周には、加熱器３１３と温度検出器３１４とが設けられる。ノズル３２０の検出温度が設定温度になるように、制御装置７００が加熱器３１３を制御する。

　スクリュ３３０は、シリンダ３１０内に回転自在に且つ進退自在に配置される。スクリュ３３０を回転させると、スクリュ３３０の螺旋状の溝に沿って成形材料が前方に送られる。成形材料は、前方に送られながら、シリンダ３１０からの熱によって徐々に溶融される。液状の成形材料がスクリュ３３０の前方に送られシリンダ３１０の前部に蓄積されるにつれ、スクリュ３３０が後退させられる。その後、スクリュ３３０を前進させると、スクリュ３３０前方に蓄積された液状の成形材料がノズル３２０から射出され、金型装置８００内に充填される。

　スクリュ３３０の前部には、スクリュ３３０を前方に押すときにスクリュ３３０の前方から後方に向かう成形材料の逆流を防止する逆流防止弁として、逆流防止リング３３１が進退自在に取付けられる。

　逆流防止リング３３１は、スクリュ３３０を前進させるときに、スクリュ３３０前方の成形材料の圧力によって後方に押され、成形材料の流路を塞ぐ閉塞位置（図２参照）までスクリュ３３０に対し相対的に後退する。これにより、スクリュ３３０前方に蓄積された成形材料が後方に逆流するのを防止する。

　一方、逆流防止リング３３１は、スクリュ３３０を回転させるときに、スクリュ３３０の螺旋状の溝に沿って前方に送られる成形材料の圧力によって前方に押され、成形材料の流路を開放する開放位置（図１参照）までスクリュ３３０に対し相対的に前進する。これにより、スクリュ３３０の前方に成形材料が送られる。

　逆流防止リング３３１は、スクリュ３３０と共に回転する共回りタイプと、スクリュ３３０と共に回転しない非共回りタイプのいずれでもよい。

　なお、射出装置３００は、スクリュ３３０に対し逆流防止リング３３１を開放位置と閉塞位置との間で進退させる駆動源を有していてもよい。

　計量モータ３４０は、スクリュ３３０を回転させる。スクリュ３３０を回転させる駆動源は、計量モータ３４０には限定されず、例えば油圧ポンプなどでもよい。

　射出モータ３５０は、スクリュ３３０を進退させる。射出モータ３５０とスクリュ３３０との間には、射出モータ３５０の回転運動をスクリュ３３０の直線運動に変換する運動変換機構などが設けられる。運動変換機構は、例えばねじ軸と、ねじ軸に螺合するねじナットとを有する。ねじ軸とねじナットの間には、ボールやローラなどが設けられてよい。スクリュ３３０を進退させる駆動源は、射出モータ３５０には限定されず、例えば油圧シリンダなどでもよい。

　荷重検出器３６０は、射出モータ３５０とスクリュ３３０との間で伝達される荷重を検出する。検出した荷重は、制御装置７００で圧力に換算される。荷重検出器３６０は、射出モータ３５０とスクリュ３３０との間の荷重の伝達経路に設けられ、荷重検出器３６０に作用する荷重を検出する。

　荷重検出器３６０は、検出した荷重の信号を制御装置７００に送る。荷重検出器３６０によって検出される荷重は、スクリュ３３０と成形材料との間で作用する圧力に換算され、スクリュ３３０が成形材料から受ける圧力、スクリュ３３０に対する背圧、スクリュ３３０から成形材料に作用する圧力などの制御や監視に用いられる。

　なお、成形材料の圧力を検出する圧力検出器は、荷重検出器３６０に限定されず、一般的なものを使用できる。例えば、ノズル圧センサ、又は型内圧センサが用いられてもよい。ノズル圧センサは、ノズル３２０に設置される。型内圧センサは、金型装置８００の内部に設置される。

　射出装置３００は、制御装置７００による制御下で、計量工程、充填工程および保圧工程などを行う。充填工程と保圧工程とをまとめて射出工程と呼んでもよい。

　計量工程では、計量モータ３４０を駆動してスクリュ３３０を設定回転速度で回転させ、スクリュ３３０の螺旋状の溝に沿って成形材料を前方に送る。これに伴い、成形材料が徐々に溶融される。液状の成形材料がスクリュ３３０の前方に送られシリンダ３１０の前部に蓄積されるにつれ、スクリュ３３０が後退させられる。スクリュ３３０の回転速度は、例えば計量モータエンコーダ３４１を用いて検出する。計量モータエンコーダ３４１は、計量モータ３４０の回転を検出し、その検出結果を示す信号を制御装置７００に送る。なお、スクリュ３３０の回転速度を検出するスクリュ回転速度検出器は、計量モータエンコーダ３４１に限定されず、一般的なものを使用できる。

　計量工程では、スクリュ３３０の急激な後退を制限すべく、射出モータ３５０を駆動してスクリュ３３０に対して設定背圧を加えてよい。スクリュ３３０に対する背圧は、例えば荷重検出器３６０を用いて検出する。スクリュ３３０が計量完了位置まで後退し、スクリュ３３０の前方に所定量の成形材料が蓄積されると、計量工程が完了する。

　計量工程におけるスクリュ３３０の移動方向の位置および回転速度は、一連の設定条件として、まとめて設定される。例えば、計量開始位置、回転速度切換位置および計量完了位置が設定される。これらの位置は、前側から後方に向けてこの順で並び、回転速度が設定される区間の始点や終点を表す。区間毎に、回転速度が設定される。回転速度切換位置は、１つでもよいし、複数でもよい。回転速度切換位置は、設定されなくてもよい。また、区間毎に背圧が設定される。

　充填工程では、射出モータ３５０を駆動してスクリュ３３０を設定移動速度で前進させ、スクリュ３３０の前方に蓄積された液状の成形材料を金型装置８００内のキャビティ空間８０１に充填させる。スクリュ３３０の位置や移動速度は、例えば射出モータエンコーダ３５１を用いて検出する。射出モータエンコーダ３５１は、射出モータ３５０の回転を検出し、その検出結果を示す信号を制御装置７００に送る。スクリュ３３０の位置が設定位置に達すると、充填工程から保圧工程への切換（所謂、Ｖ／Ｐ切換）が行われる。Ｖ／Ｐ切換が行われる位置をＶ／Ｐ切換位置とも呼ぶ。スクリュ３３０の設定移動速度は、スクリュ３３０の位置や時間などに応じて変更されてもよい。

　充填工程におけるスクリュ３３０の位置および移動速度は、一連の設定条件として、まとめて設定される。例えば、充填開始位置（「射出開始位置」とも呼ぶ。）、移動速度切換位置およびＶ／Ｐ切換位置が設定される。これらの位置は、後側から前方に向けてこの順で並び、移動速度が設定される区間の始点や終点を表す。区間毎に、移動速度が設定される。移動速度切換位置は、１つでもよいし、複数でもよい。移動速度切換位置は、設定されなくてもよい。

　スクリュ３３０の移動速度が設定される区間毎に、スクリュ３３０の圧力の上限値が設定される。スクリュ３３０の圧力は、荷重検出器３６０によって検出される。スクリュ３３０の圧力が設定圧力以下である場合、スクリュ３３０は設定移動速度で前進される。一方、スクリュ３３０の圧力が設定圧力を超える場合、金型保護を目的として、スクリュ３３０の圧力が設定圧力以下となるように、スクリュ３３０は設定移動速度よりも遅い移動速度で前進される。

　なお、充填工程においてスクリュ３３０の位置がＶ／Ｐ切換位置に達した後、Ｖ／Ｐ切換位置にスクリュ３３０を一時停止させ、その後にＶ／Ｐ切換が行われてもよい。Ｖ／Ｐ切換の直前において、スクリュ３３０の停止の代わりに、スクリュ３３０の微速前進または微速後退が行われてもよい。また、スクリュ３３０の位置を検出するスクリュ位置検出器、およびスクリュ３３０の移動速度を検出するスクリュ移動速度検出器は、射出モータエンコーダ３５１に限定されず、一般的なものを使用できる。

　保圧工程では、射出モータ３５０を駆動してスクリュ３３０を前方に押し、スクリュ３３０の前端部における成形材料の圧力（以下、「保持圧力」とも呼ぶ。）を設定圧に保ち、シリンダ３１０内に残る成形材料を金型装置８００に向けて押す。金型装置８００内での冷却収縮による不足分の成形材料を補充できる。保持圧力は、例えば荷重検出器３６０を用いて検出する。保持圧力の設定値は、保圧工程の開始からの経過時間などに応じて変更されてもよい。保圧工程における保持圧力および保持圧力を保持する保持時間は、それぞれ複数設定されてよく、一連の設定条件として、まとめて設定されてよい。

　保圧工程では金型装置８００内のキャビティ空間８０１の成形材料が徐々に冷却され、保圧工程完了時にはキャビティ空間８０１の入口が固化した成形材料で塞がれる。この状態はゲートシールと呼ばれ、キャビティ空間８０１からの成形材料の逆流が防止される。保圧工程後、冷却工程が開始される。冷却工程では、キャビティ空間８０１内の成形材料の固化が行われる。成形サイクル時間の短縮を目的として、冷却工程中に計量工程が行われてよい。

　なお、本実施形態の射出装置３００は、インライン・スクリュ方式であるが、プリプラ方式などでもよい。プリプラ方式の射出装置は、可塑化シリンダ内で溶融された成形材料を射出シリンダに供給し、射出シリンダから金型装置内に成形材料を射出する。可塑化シリンダ内には、スクリュが回転自在に且つ進退不能に配置され、またはスクリュが回転自在に且つ進退自在に配置される。一方、射出シリンダ内には、プランジャが進退自在に配置される。

　また、本実施形態の射出装置３００は、シリンダ３１０の軸方向が水平方向である横型であるが、シリンダ３１０の軸方向が上下方向である竪型であってもよい。竪型の射出装置３００と組み合わされる型締装置は、竪型でも横型でもよい。同様に、横型の射出装置３００と組み合わされる型締装置は、横型でも竪型でもよい。

　（移動装置）
　移動装置４００の説明では、射出装置３００の説明と同様に、充填時のスクリュ３３０の移動方向（例えばＸ軸負方向）を前方とし、計量時のスクリュ３３０の移動方向（例えばＸ軸正方向）を後方として説明する。

　移動装置４００は、金型装置８００に対し射出装置３００を進退させる。また、移動装置４００は、金型装置８００に対しノズル３２０を押し付け、ノズルタッチ圧力を生じさせる。移動装置４００は、液圧ポンプ４１０、駆動源としてのモータ４２０、液圧アクチュエータとしての液圧シリンダ４３０などを含む。

　液圧ポンプ４１０は、第１ポート４１１と、第２ポート４１２とを有する。液圧ポンプ４１０は、両方向回転可能なポンプであり、モータ４２０の回転方向を切換えることにより、第１ポート４１１および第２ポート４１２のいずれか一方から作動液（例えば油）を吸入し他方から吐出して液圧を発生させる。なお、液圧ポンプ４１０はタンクから作動液を吸引して第１ポート４１１および第２ポート４１２のいずれか一方から作動液を吐出することもできる。

　モータ４２０は、液圧ポンプ４１０を作動させる。モータ４２０は、制御装置７００からの制御信号に応じた回転方向および回転トルクで液圧ポンプ４１０を駆動する。モータ４２０は、電動モータであってよく、電動サーボモータであってよい。

　液圧シリンダ４３０は、シリンダ本体４３１、ピストン４３２、およびピストンロッド４３３を有する。シリンダ本体４３１は、射出装置３００に対して固定される。ピストン４３２は、シリンダ本体４３１の内部を、第１室としての前室４３５と、第２室としての後室４３６とに区画する。ピストンロッド４３３は、固定プラテン１１０に対して固定される。

　液圧シリンダ４３０の前室４３５は、第１流路４０１を介して、液圧ポンプ４１０の第１ポート４１１と接続される。第１ポート４１１から吐出された作動液が第１流路４０１を介して前室４３５に供給されることで、射出装置３００が前方に押される。射出装置３００が前進され、ノズル３２０が固定金型８１０に押し付けられる。前室４３５は、液圧ポンプ４１０から供給される作動液の圧力によってノズル３２０のノズルタッチ圧力を生じさせる圧力室として機能する。

　一方、液圧シリンダ４３０の後室４３６は、第２流路４０２を介して液圧ポンプ４１０の第２ポート４１２と接続される。第２ポート４１２から吐出された作動液が第２流路４０２を介して液圧シリンダ４３０の後室４３６に供給されることで、射出装置３００が後方に押される。射出装置３００が後退され、ノズル３２０が固定金型８１０から離間される。

　なお、本実施形態では移動装置４００は液圧シリンダ４３０を含むが、本発明はこれに限定されない。例えば、液圧シリンダ４３０の代わりに、電動モータと、その電動モータの回転運動を射出装置３００の直線運動に変換する運動変換機構とが用いられてもよい。

　（制御装置）
　制御装置７００は、例えばコンピュータで構成され、図１～図２に示すようにＣＰＵ（Central　Processing　Unit）７０１と、メモリなどの記憶媒体７０２と、入力インターフェース７０３と、出力インターフェース７０４とを有する。制御装置７００は、記憶媒体７０２に記憶されたプログラムをＣＰＵ７０１に実行させることにより、各種の制御を行う。また、制御装置７００は、入力インターフェース７０３で外部からの信号を受信し、出力インターフェース７０４で外部に信号を送信する。

　制御装置７００は、計量工程、型閉工程、昇圧工程、型締工程、充填工程、保圧工程、冷却工程、脱圧工程、型開工程、および突き出し工程などを繰り返し行うことにより、成形品を繰り返し製造する。成形品を得るための一連の動作、例えば計量工程の開始から次の計量工程の開始までの動作を「ショット」または「成形サイクル」とも呼ぶ。また、１回のショットに要する時間を「成形サイクル時間」または「サイクル時間」とも呼ぶ。

　一回の成形サイクルは、例えば、計量工程、型閉工程、昇圧工程、型締工程、充填工程、保圧工程、冷却工程、脱圧工程、型開工程、および突き出し工程をこの順で有する。ここでの順番は、各工程の開始の順番である。充填工程、保圧工程、および冷却工程は、型締工程の間に行われる。型締工程の開始は充填工程の開始と一致してもよい。脱圧工程の完了は型開工程の開始と一致する。

　なお、成形サイクル時間の短縮を目的として、同時に複数の工程を行ってもよい。例えば、計量工程は、前回の成形サイクルの冷却工程中に行われてもよく、型締工程の間に行われてよい。この場合、型閉工程が成形サイクルの最初に行われることとしてもよい。また、充填工程は、型閉工程中に開始されてもよい。また、突き出し工程は、型開工程中に開始されてもよい。ノズル３２０の流路を開閉する開閉弁が設けられる場合、型開工程は、計量工程中に開始されてもよい。計量工程中に型開工程が開始されても、開閉弁がノズル３２０の流路を閉じていれば、ノズル３２０から成形材料が漏れないためである。

　なお、一回の成形サイクルは、計量工程、型閉工程、昇圧工程、型締工程、充填工程、保圧工程、冷却工程、脱圧工程、型開工程、および突き出し工程以外の工程を有してもよい。

　例えば、保圧工程の完了後、計量工程の開始前に、スクリュ３３０を予め設定された計量開始位置まで後退させる計量前サックバック工程が行われてもよい。計量工程の開始前にスクリュ３３０の前方に蓄積された成形材料の圧力を削減でき、計量工程の開始時のスクリュ３３０の急激な後退を防止できる。

　また、計量工程の完了後、充填工程の開始前に、スクリュ３３０を予め設定された充填開始位置（「射出開始位置」とも呼ぶ。）まで後退させる計量後サックバック工程が行われてもよい。充填工程の開始前にスクリュ３３０の前方に蓄積された成形材料の圧力を削減でき、充填工程の開始前のノズル３２０からの成形材料の漏出を防止できる。

　制御装置７００は、ユーザによる入力操作を受け付ける操作装置７５０や画面を表示する表示装置７６０と接続されている。操作装置７５０および表示装置７６０は、例えばタッチパネル７７０で構成され、一体化されてよい。表示装置７６０としてのタッチパネル７７０は、制御装置７００による制御下で、画面を表示する。タッチパネル７７０の画面には、例えば、射出成形機１０の設定、現在の射出成形機１０の状態等の情報が表示されてもよい。また、タッチパネル７７０の画面には、例えば、ユーザによる入力操作を受け付けるボタン、入力欄等の操作部が表示されてもよい。操作装置７５０としてのタッチパネル７７０は、ユーザによる画面上の入力操作を検出し、入力操作に応じた信号を制御装置７００に出力する。これにより、例えば、ユーザは、画面に表示される情報を確認しながら、画面に設けられた操作部を操作して、射出成形機１０の設定（設定値の入力を含む）等を行うことができる。また、ユーザが画面に設けられた操作部を操作することにより、操作部に対応する射出成形機１０の動作を行わせることができる。なお、射出成形機１０の動作は、例えば、型締装置１００、エジェクタ装置２００、射出装置３００、移動装置４００等の動作（停止も含む）であってもよい。また、射出成形機１０の動作は、表示装置７６０としてのタッチパネル７７０に表示される画面の切り替え等であってもよい。

　なお、本実施形態の操作装置７５０および表示装置７６０は、タッチパネル７７０として一体化されているものとして説明したが、独立に設けられてもよい。また、操作装置７５０は、複数設けられてもよい。操作装置７５０および表示装置７６０は、型締装置１００（より詳細には固定プラテン１１０）の操作側（Ｙ軸負方向）に配置される。

（トグル機構の構成）
　次に、トグル機構１５０の構成について説明する。図３は、第１の実施形態に係る射出成形機１０が備えるトグル機構１５０の構成図である。

　図３に示すように、トグルサポート１３０のリンク接続部１３１は、第２連結機構４２によって、第２リンク１５３と連結されている。第２連結機構４２による連結には、連結ピン５１を用いている。連結ピン５１は、トグルサポート１３０のリンク接続部１３１の連結穴に回り止め固定され、第２リンク１５３の連結穴４２Ａ（図７参照）に圧入されたブッシュ４２Ｂ（図７参照）との間で摺動可能とする。そして、ブッシュ４２Ｂと連結ピン５１との間の摺動面が潤滑されている。

　第１リンク１５２と、第２リンク１５３と、の間は、第３連結機構４３によって連結されている。第３連結機構４３による連結には、連結ピン５２を用いている。連結ピン５２は、一方の第１リンク１５２の連結穴に回り止め固定され、他方の連結部材である第２リンク１５３の連結穴４３Ａ（図７参照）に圧入されたブッシュ４３Ｂ（図７参照）との間で摺動可能とする。そして、ブッシュ４３Ｂと連結ピン５２との間の摺動面が潤滑されている。

　同様に、連結ピン５０、５３～５４は、後述する連結機構（第１連結機構４１、第４連結機構４４、第５連結機構４５）において、一方の連結部材と回り止め固定され、他方の連結部材に圧入されたブッシュとの間で摺動可能とする。そして、ブッシュと連結ピン５０、５３～５４の間の摺動面が潤滑されている。

　可動プラテン１２０のリンク接続部１２１は、第１連結機構４１によって、第１リンク１５２と連結されている。第１連結機構４１による連結には、連結ピン５０を用いている。

　クロスヘッド１５１は、第４連結機構４４によって、第３リンク１５４と連結されている。第４連結機構４４による連結には、連結ピン５３を用いている。第３リンク１５４は、第５連結機構４５によって、略Ｚ軸正方向側で第２リンク１５３と連結されている。第５連結機構４５による連結には、連結ピン５４を用いている。

　型閉、昇圧、型締、脱圧、および型開の各工程においては、型締モータ１６０の駆動で生じた推進力によって、クロスヘッド１５１をＸ軸方向に移動させる。クロスヘッド１５１がＸ軸方向に移動した場合に、クロスヘッド１５１が第３リンク１５４を介して連結されている第２リンク１５３も移動する。第２リンク１５３は、ＸＺ軸平面上で第２連結機構４２を中心として円弧を描くように移動する。これによって、第１リンク１５２と第２リンク１５３とが屈伸し、トグルサポート１３０に対して可動プラテン１２０が進退する。

　本実施形態の第２リンク１５３には、略Ｚ軸正方向側の側面にひずみゲージ１５６が設けられている。ひずみゲージ１５６で生じた信号は、制御装置７００に送信される。そして、制御装置７００は、ひずみゲージ１５６からの信号によって、第２リンク１５３と接続されている連結機構（例えば、第２連結機構４２、及び第３連結機構４３）で摩耗が生じているか否かを判定する。

　図４は、本実施形態にかかる制御装置７００の構成例を示した図である。図４に示されるように、制御装置７００に設けられた制御回路７０１によって、図４に示される構成を実現している。なお、図４に示される構成は、ハードウェア結線で実現してもよいし、ソフトウェア制御で実現してもよいし、ハードウェア結線とソフトウェア制御の組み合わせで実現してもよい。

　図４に示されるように、制御装置７００は、制御部７１１と、取得部７１２と、判定部７１３と、出力部７１４と、を備える。

　制御部７１１は、型閉、昇圧、型締、脱圧、および型開の各工程において、型締モータ１６０の制御を行う。例えば、制御部７１１は、脱圧工程において、型締モータ１６０を駆動制御して、クロスヘッド１５１を型締位置から型開開始位置まで後退させる。

　取得部７１２は、第２リンク１５３（リンク部材の一例）に設けたひずみゲージ１５６（検出部の一例）の、脱圧工程における信号（検出値）に基づいて、第２リンク１５３で生じたひずみ量（変化量の一例）を取得する。本実施形態においては、脱圧工程において取得したひずみ量に応じて、摩耗が生じているか否かを判定する。そこで、本実施形態の第２リンク１５３で生じるひずみについて説明する。

　図５は、第１の実施形態に係る脱圧工程において、トグル機構１５０内で生じる力を示した図である。図５に示されるように、型締モータ１６０の駆動で生じた推進力によって、クロスヘッド１５１をＸ軸負方向に移動させる力１５０１が発生する。このＸ軸負方向へのクロスヘッド１５１の移動によって、第４連結機構４４で連結されている第３リンク１５４もＸ軸負方向に移動を開始する。

　第２リンク１５３も、略Ｚ軸負方向側に設けられた第５連結機構４５で、第３リンク１５４と連結されている。このため、第３リンク１５４の移動に伴って、第２リンク１５３は、第２連結機構４２を中心として、第３リンク１５４が存在する略Ｚ軸負方向側に移動させるための力１５０２が生じる。当該力１５０２に応じて第２リンク１５３が移動する際、第３連結機構４３に摩耗が生じている場合、第３連結機構４３において、第２リンク１５３、及び連結ピン５２との間に摩擦が生じて、力１５０３が発生する。

　通常の脱圧工程においては、型締力が減少するために、第２リンク１５３で生じているひずみが減少していく。これに対して、第３連結機構４３などの連結機構において摩耗が生じている場合、当該連結機構から力１５０２と反対方向の力が生じるため、第２リンク１５３で生じているひずみが増大する。そこで、本実施形態においては、脱圧工程においてひずみが増大するか否かに基づいて、摩耗が生じているか否かを判定する。

　図６は、本実施形態に係る第２リンク１５３の形状を示した斜視図であり、図７は、本実施形態に係る第２リンク１５３の形状を示した正面図である。

　図６及び図７に示される第２リンク１５３は鋳物によって形成されている。本実施形態の第２リンク１５３は、トグル機構１５０を構成する複数のリンク（複数のリンク部材の一例）のうちの一つであって、固定プラテン１１０（第２のプラテン）及び可動プラテン１２０（第１のプラテン）を連結させるために、第２連結機構４２を形成するための連結穴４２Ａ（第１の連結部の一例）と、第３連結機構４３を形成するための連結穴４３Ａ（第１の連結部の一例）と、を有する。

　第２リンク１５３は、連結穴４２Ａの中心４２Ｃ、及び連結穴４３Ａの中心４３Ｃから、略Ｚ軸正方向の側面までの距離Ｌ１と、略Ｚ軸負方向の側面までの距離Ｌ１と、が等しくなるように、連結穴４２Ａ及び連結穴４３Ａが形成されている。

　さらに、本実施形態の第２リンク１５３は、型締モータ１６０（駆動源の一例）からの型締力を金型装置８００に伝達させるために、第５連結機構４５を形成する連結穴４５Ａ（第２の連結部の一例）を有する。

　連結穴４５Ａの中心４５Ｃは、第２リンク１５３のＸ軸方向の長さに対して、略中心に存在する。また、連結穴４５Ａの中心４５Ｃは、Ｚ軸負方向側に寄った位置に存在している。これにより、Ｚ軸負方向に存在する第３リンク１５４と連結できる。

　そして、第２リンク１５３の連結穴４２Ａには、ブッシュ４２Ｂが冷やしバメを用いて嵌め合わされている。ブッシュ４２Ｂは、内側に摺動面を有することで、当該内側に接するように設けられている連結ピン５１の軸受けとして機能する。

　同様に、第２リンク１５３の連結穴４３Ａには、ブッシュ４３Ｂが冷やしバメを用いて嵌め合わされている。ブッシュ４３Ｂは、内側に摺動面を有することで、当該内側に接するように設けられている連結ピン５２の軸受けとして機能する。

　例えば、ブッシュ４３Ｂが摩耗した場合に、摺動面の摩擦係数が上昇する。これによって、第５連結機構４５を構成する連結穴４５Ａに第３リンク１５４からのＺ軸負方向の力１５０２が発生した際、ブッシュ４３Ｂの内側で生じる摩擦で滑りが低減している場合、Ｚ軸正方向の力１５０３が生じる。

　また、ブッシュ４２Ｂが摩耗した場合に、摺動面の摩擦係数が上昇する。これよって、第５連結機構４５を構成する連結穴４５ＡにＺ軸負方向の力１５０２が発生した際、ブッシュ４２Ｂの内側で生じる摩擦で滑りが低減している場合、Ｚ軸正方向の力１５０４が生じる。

　これらの力によって、第２リンク１５３のＺ軸正方向側に存在する側面のうち、領域６０１、領域６０２、領域６０３の各々において、ひずみが生じる。そこで、本実施形態の制御装置７００では、これらの領域６０１～６０３のうちいずれか一つの領域で生じたひずみを計測し、摩耗が生じたか否かを判定する。なお、本実施形態では領域６０２にひずみゲージ１５６（検出部の一例）を設ける例について説明するが、他の領域６０１、６０３でひずみを計測し、摩耗が生じたか否かを判定してもよい。

　図４に戻り、判定部７１３は、取得部７１２によって取得されたひずみ量が、所定の閾値Ｔ１を超えたか否かを判定する。

　図８は、本実施形態の脱圧工程において、取得部７１２が取得するひずみ量の変化を例示した図である。図８に示される例では、横軸が、時間の経過を示しており、時刻"０"が脱圧を開始した時刻とする。縦軸は、ひずみ量及び型締力を示している。

　図８に示されるように、脱圧の開始後、型締力１８０１は、時間の経過と共に低下し、型締力"０"に近づいていく。

　図８に示される例では、摩耗していない場合のひずみ量の変化１８０２と、摩耗した場合のひずみ量の変化１８０３と、を示している。図８に示される例では、型締工程における型締力のために、脱圧開始の時点ですでにひずみが生じている。そして、摩耗していない場合には、ひずみ量の変化１８０２で示されるように、所定時間経過した後、ひずみ量"０"に近づいていく。

　一方、摩耗している場合には、ひずみ量の変化１８０３で示されるように、脱圧が開始した後、ひずみ量の絶対値が大きくなったあと、徐々に減少していく。本実施形態においては、摩耗が生じたか否かの判定基準として閾値Ｔ１（絶対値）が設定されている。

　そこで、判定部７１３は、時刻ｔ１において、閾値Ｔ１よりひずみ量の絶対値が大きくなったため、第２リンク１５３のブッシュ４２Ｂ、４３Ｂのうち少なくとも一方が摩耗したと判定する。

　なお、本実施形態は、ひずみ量の絶対値の基準となる閾値Ｔ１を設定した例について説明した。しかしながら、閾値Ｔ１を、ひずみ量の絶対値を基準としたものに制限するものではなく、例えば、ひずみ量の変化速度に対して閾値を設けてもよい。

　出力部７１４は、判定部７１３による判定結果を出力する。判定結果の出力先としては、例えば、表示装置７６０が考えられるが、リモート操作を行っている作業者が利用している端末装置、又は射出成形機を監視している監視センタ等であってもよい。

　次に、本実施形態にかかる制御装置７００による摩耗が生じているか否かの判定処理の手順について説明する。図９は、本実施形態にかかる制御装置７００による摩耗が生じているか否かの判定処理の手順を示したフローチャートである。図９に示されるフローチャートにおいては、型締工程まで処理が進んでいるものとする。

　まず、制御部７１１は、型締工程が完了した後、型締モータ１６０に対して脱圧工程の開始を指示する（Ｓ９０１）。これにより、脱圧工程における型締モータ１６０が、クロスヘッド１５１をＸ軸負方向に移動させる制御が開始される。

　次に、取得部７１２は、ひずみゲージ１５６から出力された信号から、ひずみ量を取得する（Ｓ９０２）。

　判定部７１３は、取得したひずみ量の絶対値が、閾値Ｔ１より大きいか否かを判定する（Ｓ９０３）。取得したひずみ量の絶対値が、閾値Ｔ１より大きいと判定した場合（Ｓ９０３：Ｙｅｓ）、出力部７１４は、摩耗が生じている旨を、表示装置７６０等に出力し（Ｓ９０４）、処理を終了する。

　一方、判定部７１３は、取得したひずみ量の絶対値が、閾値Ｔ１以下と判定した場合（Ｓ９０３：Ｎｏ）、判定部７１３は、脱圧工程が完了したか否かを判定する（Ｓ９０５）。脱圧工程が完了していないと判定した場合（Ｓ９０５：Ｎｏ）、再びＳ９０２から処理を行う。

　一方、判定部７１３は、脱圧工程が完了したと判定した場合（Ｓ９０５：Ｙｅｓ）、処理を終了する。

　本実施形態においては、上述した処理を行うことで、脱圧工程においてひずみ量に基づいた摩耗しているか否かを判定できる。

（第１の実施形態の変形例）
　なお、上述した実施形態は、射出成形機１０の監視装置が、制御装置７００の場合について説明した。しかしながら、上述した実施形態は、射出成形機１０の監視装置を、制御装置７００に制限するものではなく、射出成形機１０を監視可能な装置であればよい。変形例としては、射出成形機１０の監視装置が、射出成形機１０とネットワークを介して接続された監視センタであってもよい。この場合、監視センタは、公衆ネットワークを介して、脱圧工程が開始された旨の情報と、ひずみゲージ１５６から取得したひずみ量を示した情報と、受信する。そして、監視センタは、当該受信した情報に基づいて摩耗が生じたか否かを判定する。

　さらには、定期的に射出成形機１０の診断を行う作業者が所有する携帯型の診断装置であってもよい。当該作業者は、診断を行う際に、上述した第２リンク１５３の領域６０１～６０３のうちいずれか一つにひずみゲージ１５６を張り付ける。貼り付けたひずみゲージ１５６は、診断装置に接続されている。そして、診断装置は、ひずみゲージ１５６から受信した信号で示されたひずみ量が、閾値Ｔ１より大きいか否かに基づいて摩耗が生じているか否かを判定する。

（第２の実施形態）
　第１の実施形態においては、第２リンク１５３（リンク部材の一例）に生じた変化量として、ひずみゲージ１５６を用いてひずみ量を検出する例について説明した。しかしながら、上述した実施形態は、第２リンク１５３（リンク部材の一例）に生じた変化量を、ひずみ量に制限するものではない。そこで、第２の実施形態では、第２リンク１５３に生じた変化量として、加速度を検出する場合について説明する。本実施形態においては、第１の実施形態と同様の構成については同一の符号を割り当て、説明を省略する。

　本実施形態においては、ひずみゲージ１５６の代わりに加速度センサを、第２リンク１５３（リンク部材の一例）に設ける。本実施形態においては、図７に示される第２リンク１５３のうち、領域６０２に加速度センサを設ける。本実施形態では領域６０２に設けたが他の領域に設けてもよい。

　取得部７１２は、第２リンク１５３（リンク部材の一例）に設けた加速度センサの、脱圧工程における信号（検出値）に基づいて、第２リンク１５３で生じた加速度（変化量の一例）を取得する。本実施形態においては、脱圧工程において取得した加速度に応じて、摩耗が生じているか否かを判定する。上述したように、ブッシュ４３Ｂ、４２Ｂが摩耗した場合に、摺動面の摩擦係数が上昇する。このため、脱圧工程に力１５０２が発生した場合に、ブッシュ４３Ｂ、４２Ｂの内側で生じる摩擦によって、領域６０２に振動（加速度）が生じる。

　判定部７１３は、取得部７１２によって取得された加速度の絶対値が、所定の閾値Ｔ２を超えたか否かを判定する。

　図１０は、本実施形態の脱圧工程において、取得部７１２が取得する加速度の変化を例示した図である。図１０に示される例では、横軸が、時間の経過を示しており、時刻"０"が脱圧を開始した時刻とする。縦軸は、加速度及び型締力を示している。

　図１０に示されるように、脱圧の開始後、型締力１００１は、時間の経過と共に低下し、型締力"０"に近づいていく。

　図１０に示される例では、摩耗した場合の加速度の変化１００２を示している。図１０に示される例では、脱圧開始の時点では加速度（振動）は生じていない。第２リンク１５３のブッシュ４２Ｂ、４３Ｂに摩耗が生じている場合、第２リンク１５３が、第２連結機構４２を中心として円弧を描くように移動する際に加速度（振動）が発生する。本実施形態においては、摩耗が生じたか否かの判定基準として閾値Ｔ２（絶対値）が設定されている。

　判定部７１３は、当該加速度（振動）の絶対値が、所定の閾値Ｔ２以上の場合には異常と判定する。そこで、判定部７１３は、時刻ｔ２において、閾値Ｔ２より加速度の絶対値が大きくなったため、第２リンク１５３のブッシュ４２Ｂ、４３Ｂのうち少なくとも一方が摩耗したと判定する。そして、出力部７１４が、判定部７１３による判定結果を出力する。

　次に、本実施形態にかかる制御装置７００による摩耗が生じているか否かの判定処理の手順について説明する。図１１は、本実施形態にかかる制御装置７００による摩耗が生じているか否かの判定処理の手順を示したフローチャートである。図１１に示されるフローチャートにおいては、型締工程まで処理が進んでいるものとする。

　まず、制御部７１１は、型締工程が完了した後、型締モータ１６０に対して脱圧工程の開始を指示する（Ｓ１１０１）。

　次に、取得部７１２は、加速度センサから出力された信号から、加速度を取得する（Ｓ１１０２）。

　判定部７１３は、取得した加速度の絶対値が、閾値Ｔ２より大きいか否かを判定する（Ｓ１１０３）。取得した加速度の絶対値が、閾値Ｔ２より大きいと判定した場合（Ｓ１１０３：Ｙｅｓ）、出力部７１４は、摩耗が生じている旨を、表示装置７６０等に出力し（Ｓ１１０４）、処理を終了する。

　一方、判定部７１３は、取得した加速度の絶対値が、閾値Ｔ２以下と判定した場合（Ｓ１１０３：Ｎｏ）、判定部７１３は、脱圧工程が完了したか否かを判定する（Ｓ１１０５）。脱圧工程が完了していないと判定した場合（Ｓ１１０５：Ｎｏ）、再びＳ１１０２から処理を行う。

　一方、判定部７１３は、脱圧工程が完了したと判定した場合（Ｓ１１０５：Ｙｅｓ）、処理を終了する。

　本実施形態においては、上述した処理を行うことで、脱圧工程において加速度に基づいた摩耗しているか否かを判定できる。

（第２の実施形態の変形例）
　第２の実施形態も、第１の実施形態の変形例と同様に、射出成形機１０を監視可能な装置であればよく、例えば、射出成形機１０とネットワークを介して接続された監視センタであってもよいし、射出成形機１０の診断を行う作業者が所有する携帯型の診断装置であってもよい。

　なお、上述した実施形態及び変形例は第２リンク１５３における摩耗が生じているか否かを判定する例について説明したが、第２リンク１５３に制限するものではなく、トグル機構１５０を構成する複数のリンク部材であって、型締モータ１６０からの締結力が伝達されるリンク部材であればよい。

　上述した実施形態及び変形例においては、脱圧工程を行う際に、第２リンク１５３（リンク部材の一例）で生じるひずみや加速度などの変化量に基づいて、摩耗が生じているか否かを判定する。本実施形態の手法においては、従来のように摩耗する前の状態との比較が不要なため、容易に摩耗を検出することができる。さらに、計測を行う際に、トグル機構１５０に対して、第２リンク１５３のＺ軸正方向側にひずみゲージ１５６や加速度センサを設けることで、摩耗か否かを診断できるため、診断する際の負担を軽減できる。

　以上、本発明に係る射出成形機の監視装置の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態などに限定されない。請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更、修正、置換、付加、削除、及び組み合わせが可能である。それらについても当然に本発明の技術的範囲に属する。

　本願は、２０２１年３月３１日に出願した日本国特許出願２０２１－０６２４３０号に基づく優先権を主張するものであり、この日本国特許出願の全内容を本願に参照により援用する。

１０・・・射出成形機　１１０・・・固定プラテン　１２０・・・可動プラテン　１５０・・・トグル機構　１６０・・・型締モータ　８００・・・金型装置　１５２・・・第１リンク　１５３・・・第２リンク（リンク部材の一例）　１５４・・・第３リンク　４２Ａ、４３Ａ・・・連結穴　４２Ｂ、４３Ｂ・・・ブッシュ　７００・・・制御装置　７１１・・・制御部　７１２・・・取得部　７１３・・・判定部　７１４・・・出力部

Claims (3)

1. 　トグル機構のリンク部材に設けた検出部の、脱圧工程における検出値に基づいて、前記リンク部材に生じた変化量を取得する取得部と、
   　前記取得部によって取得された前記変化量が、所定の閾値を超えたか否かを判定する判定部と、
   　を有する射出成形機の監視装置。
2. 　前記取得部が取得する前記リンク部材に生じた前記変化量は、前記リンク部材に生じたひずみ量である、
   　請求項１に記載の射出成形機の監視装置。
3. 　前記取得部が取得する前記リンク部材に生じた前記変化量は、前記リンク部材に生じた加速度である、
   　請求項１に記載の射出成形機の監視装置。

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