射出成形機の異常検出装置
【課題】給脂が行われて負荷が変動した場合でも最適な許容範囲が使用される射出成形機の異常検出装置を提供すること。
【解決手段】許容範囲をｂ１に設定し、射出成形サイクルの１サイクルを実行し、連続運転終了か否かを判断し、連続運転終了の場合に処理を終了し、連続運転終了ではない場合には、給脂が行われたか判断する（ＳＢ１〜ＳＢ４）。給脂が行われた場合には許容範囲をｂ２に設定し、給脂が行われなかった場合には、許容範囲がｂ２であるか否か判断し、許容範囲がｂ２でない場合にはステップＳＢ２に戻り処理を継続し、許容範囲がｂ２の場合には許容範囲切換判定処理を行う（ＳＢ５〜ＳＢ７）。ステップＳＢ７の処理の結果、切換判定はＹＥＳか否か判断し、切換判定がＹＥＳの場合にはステップＳＢ１に戻り許容範囲をｂ２からｂ１に切り換え、サイクル処理を継続し、切換判定がＹＥＳではない場合にはステップＳＢ２に戻り処理を継続する（ＳＢ８）。
【解決手段】許容範囲をｂ１に設定し、射出成形サイクルの１サイクルを実行し、連続運転終了か否かを判断し、連続運転終了の場合に処理を終了し、連続運転終了ではない場合には、給脂が行われたか判断する（ＳＢ１〜ＳＢ４）。給脂が行われた場合には許容範囲をｂ２に設定し、給脂が行われなかった場合には、許容範囲がｂ２であるか否か判断し、許容範囲がｂ２でない場合にはステップＳＢ２に戻り処理を継続し、許容範囲がｂ２の場合には許容範囲切換判定処理を行う（ＳＢ５〜ＳＢ７）。ステップＳＢ７の処理の結果、切換判定はＹＥＳか否か判断し、切換判定がＹＥＳの場合にはステップＳＢ１に戻り許容範囲をｂ２からｂ１に切り換え、サイクル処理を継続し、切換判定がＹＥＳではない場合にはステップＳＢ２に戻り処理を継続する（ＳＢ８）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は射出成形機に関し、特に、射出成形機の異常検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
射出成形機を用いて成形品を製造する射出成形サイクルにおける型開閉動作や成形品突き出し動作では、時間または可動部の位置に対応して前記駆動部を駆動するモータの負荷を基準負荷として記憶しておき、さらに、記憶された前記基準負荷と実際のモータ負荷を時間または可動部の位置に対応させて順次比較して、その偏差が予め設定された許容範囲内か否かで開閉動作や突き出し動作の異常を検出し、射出成形機を瞬時に停止させることで、機構部や金型の破損を防止している。
【０００３】
例えば、特許文献１や特許文献２には上述した破損防止のための異常検出技術が開示されているが、正常な型開閉動作や突き出し動作が行われた少なくとも過去１回分の負荷或いは複数回の動作の移動平均値を算出することにより得られた負荷を、基準負荷として設定している。また、射出成形機を連続運転する時、射出成形機が設置されている環境の温度変化（例えば、昼夜の温度変化）で負荷（トルク）の大きさが変動することがある。この負荷（トルク）変動への対策として、特許文献３には、ショット回数が設定値に対する毎に閾値を変化させる型締制御技術が開示されている。また、特許文献４には、閾値を過去に検出されたモータ電流の平均値や分散から求める射出成形機の制御技術が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３０３２６号公報
【特許文献２】特開２００１−３８７７５号公報
【特許文献３】特開２００４−３３０５２７号公報
【特許文献４】特開２００５−２８００１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
射出成形機では、機構部の磨耗やかじりなどの障害を防止するために給脂装置が設けられており、所定時間あるいは所定ショット数毎に適量の給脂が行なわれるのが一般的である。給脂動作は射出成形機を長期間安定して動作させるために必要不可欠なものである。
【０００６】
給脂動作を行うと、射出成形機の機構部の動作抵抗が変化し、正常な射出成形サイクルの動作であっても、閾値として設定した基準となる負荷に対し許容範囲外の負荷が発生する。さらに、給脂動作が行なわれた際の実際の負荷は、給脂後間もなく急激に基準負荷との偏差が増大するとともに、その後は徐々に変化する。このように、給脂動作を行った場合の負荷変動は、急激な変動と緩やかな変動が混在するものとなっている。
【０００７】
給脂により急激な負荷変動が生じると背景技術で説明した技術では、動作異常が発生したと判断し射出成形機を停止するという問題がある。そこで給脂動作による負荷変動の問題に対処するためには、給脂動作を行った時には異常判別のための許容範囲を一旦広げる。そして、許容範囲を広げたままの状態では本当に可動部の動作異常が発生した場合には検出できないため、いずれかのタイミングで許容範囲を元の許容範囲に戻す必要がある。しかしながら、許容範囲を元の範囲の許容範囲に戻すタイミングは、サイクル時間や型開閉動作の速度により変化するために、一律にタイミングを決めることが困難であった。
【０００８】
そこで本発明の目的は、射出成形機の機構部への給脂動作が行なわれた際に、異常負荷の誤検出による射出成形機の停止を防止するとともに、機構部や金型の破損を防止することが可能な射出成形機の異常検出装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願の請求項１に係る発明は、サーボモータを駆動制御して可動部を駆動する手段と、前記サーボモータに加わる負荷を検出する手段と、前記負荷を可動部の動作中の経過時間あるいは可動部の動作中の位置に対応させて成形サイクル毎に記憶する手段と、前記記憶された少なくとも過去１回の動作で検出された負荷あるいは過去複数回分の動作で検出された負荷の移動平均値を異常検出用基準負荷として記憶する手段と、前記記憶された異常検出用基準負荷と現在の負荷を可動部が動作する経過時間あるいは可動部の動作位置に対応させて順次比較し前記記憶された異常検出用基準負荷と現在の負荷との偏差が許容範囲を超えた場合に前記可動部を駆動制御するサーボモータを停止させる停止手段を有する射出成形機の異常検出装置であって、前記許容範囲のうち可動部の動作異常を検出するための許容範囲を第１の許容範囲として設定する第１許容範囲設定手段と前記許容範囲のうち少なくとも第１の許容範囲より広い許容範囲を第２の許容範囲として設定する第２許容範囲設定手段と、前記可動部に給脂が行われたことを検出する給脂検出手段と、給脂が行われた際には第１の許容範囲から第２の許容範囲に切り換える切換手段と、可動部の動作中の経過時間あるいは可動部の動作中の位置に対応させて検出された少なくとも過去１回の可動部の動作における可動部の負荷あるいは過去複数回部分の可動部の動作において検出された可動部の負荷の移動平均値を許容範囲切換用基準負荷として記憶する許容範囲切換用基準負荷記憶手段と、前記記憶された許容範囲切換用基準負荷と現在の負荷を可動部が動作する経過時間あるいは可動部の動作中の位置に対応させて順次比較し前記記憶された許容範囲切換用基準負荷と現在の負荷との偏差が第１の許容範囲内になった場合に、許容範囲を第２の許容範囲から第１の許容範囲に切り換えることを特徴とする射出成形機の異常検出装置である。
【００１０】
請求項２に係る発明は、前記第２の許容範囲から第１の許容範囲への切換は検出された可動部の負荷あるいは過去の複数回の可動部の動作において検出された可動部の負荷の移動平均値と現在の負荷との偏差が第１の許容範囲内になった状態が予め設定した回数の成形サイクルにわたって継続した場合に行われることを特徴とする請求項１に記載の射出成形機の異常検出装置である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明により、給脂が行われて負荷が変動した場合でも最適な許容範囲が使用されることで、誤検出が行われることなく連続運転を継続することができる。さらに、本発明では、広げられた許容範囲は適切なタイミングで元の範囲に戻されることで、射出成形機の可動部や金型の破損を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。
図１は、本発明の射出成形機の実施形態の要部システムブロック図である。固定プラテン１とリアプラテン２は複数のタイバー４によって連結されている。固定プラテン１とリアプラテン２の間には可動プラテン３がタイバー４に沿って移動自在に配設されている。また、固定プラテン１には固定側金型５ａが取り付けられ、可動プラテン３には可動側金型５ｂが取り付けられている。
【００１３】
リアプラテン２と可動プラテン３間にはトグル機構６が配設され、トグル機構６のクロスヘッド６ａに設けられたナットが、リアプラテン２に回動自在で軸方向移動不能に取り付けられたボールネジ７と螺合している。ボールネジ７に設けられたプーリ１０と型締用サーボモータ８の出力軸に設けられたプーリ１１間にはベルト（タイミングベルト）９がかけられている。
【００１４】
型締用サーボモータ８の駆動により、プーリ１１、ベルト９、プーリ１０の動力伝達手段を介してボールネジ７を駆動し、トグル機構６のクロスヘッド６ａを前後進（図１において左右方向）させてトグル機構６を駆動し、可動プラテン３を固定プラテン１方向に前進、後退させて金型５ａ，５ｂの開閉、型締を行う。
【００１５】
型締用サーボモータ８にはパルスエンコーダなどのサーボモータ８の回転位置・速度を検出する位置・速度検出器１２が取り付けられている。この位置・速度検出器１２からの位置フィードバック信号により、クロスヘッド６ａの位置、可動プラテン３（可動側金型５ｂ）の位置を検出するように構成されている。
【００１６】
符号１３はエジェクタであり、エジェクタ１３は可動プラテン３に設けられた金型内から成型品を突き出すためのエジェクト装置である。エジェクタ１３は、エジェクタ用サーボモータ１３ａの回転力をプーリ、ベルト（タイミングベルト）からなる動力伝達手段１３ｃ、ボールネジ／ナット機構１３ｄを介して、エジェクトピンに伝達し、該エジェクトピンを金型内に突出させて成型品を金型から突き出すものである。なお、符号１３ｂはエジェクタ１３のサーボモータ１３ａに取り付けられた位置・速度検出器であり、このエジェクタ１３のサーボモータ１３ａの回転位置・速度を検出することによって、エジェクタピンの位置、速度を検出するものである。
【００１７】
符号１４は、リアプラテン２に設けられた型締力調整機構であり、型締力調整用モータ１４ａを駆動し、伝動機構を介してタイバー４に設けられたネジに螺合するナットを回転させてタイバー４に対するリアプラテン２の位置を変えることによって型締力の調整を行うものである。上述した、型締装置、エジェクタ機構などは従来の射出成形機に備えられたものと同じである。
【００１８】
射出シリンダ２０の先端にはノズル部２１が取り付けられ、射出シリンダ２０内には射出スクリュ２２が挿通されている。射出スクリュ２２には、射出スクリュにかかる圧力により樹脂にかかる圧力を検出するロードセル等の圧力センサ（図示省略）が設けられている。射出スクリュ２２は、スクリュ回転用サーボモータ２３により、プーリ、タイミングベルト等で構成される伝動手段２４を介して回転させられる。また、射出スクリュ２２は、射出用サーボモータ２５によって、プーリ、ベルト、ボールねじ／ナット機構などの回転運動を直線運動に変換する機構を含む伝動手段２６を介して駆動される。射出シリンダ２０内に樹脂材料を供給するために、ホッパ２７が射出シリンダ２０の側部に設けられている。
【００１９】
なお、スクリュ回転用サーボモータ２３には図示を省略したパルスコーダが取り付けられており、射出スクリュ２２の回転位置や回転速度を検出する。また、射出用サーボモータ２５には図示を省略したパルスコーダが取り付けられており、射出スクリュ２２の軸方向の位置や速度を検出する。
【００２０】
符号３０は射出成形機を制御する制御装置である。本実施形態では後述するように、制御装置３０は、制御装置３０内に突き出し制御用のソフトウェアを格納し、該突き出し制御用のソフトウェアによりエジェクタ機構を駆動制御するものである。
制御装置３０は、プロセッサ（ＣＰＵ）３５，ＲＡＭ３４ａ，ＲＯＭ３４ｂ等からなるメモリ３４、バス３３、表示装置用のインタフェース３６を備えバス３３でこれらの要素が接続されている。表示装置用のインタフェース３６には、液晶表示装置３７が接続されている。また、サーボインタフェース３２には、射出成形機の各可動部を駆動しサーボモータの位置、速度を制御するサーボアンプ３１が接続される。そして、各可動部を駆動するサーボモータに取り付けられた位置・速度検出器がサーボアンプ３１に接続されている。なお、表示装置用のインタフェース３６には図示を省略した手動入力による入力手段が接続されている。
【００２１】
図１では、型締用サーボモータ８用とエジェクタ１３用サーボモータ１３ａのサーボアンプ３１のみを示している。そして、サーボアンプ３１はそれぞれのサーボモータ８、１３ａの位置・速度検出器１２，１３ｂと接続され、位置・速度検出信号がそれぞれのサーボアンプ３１にフィードバックされる。なお、スクリュ回転用サーボモータ２３及び射出用サーボモータ２５のサーボアンプ、並びに、それぞれのサーボモータ２３，２５に取り付けられている位置・速度検出器は図示を省略している。
【００２２】
プロセッサ（ＣＰＵ）３５は、予めメモリ３４のＲＯＭ３４ｂに格納されているプログラム、成形条件などに基づいてプログラムを実行し、射出成形機の各可動部への移動指令を、サーボインタフェース３２を介してサーボアンプ３１に出力する。各サーボアンプ３１は、この移動指令、それぞれの位置・速度検出器（１２，１３ｂ）からの位置、速度フィードバック信号に基づいて位置、速度のフィードバック制御、さらには電流フィードバック制御を行い、各サーボモータ（８、１３ａ）を駆動制御する。なお、各サーボアンプ３１は、従来技術と同様に、プロセッサとメモリ等で構成されており、この位置、速度のフィードバック制御等の処理をソフトウェアの処理によって実行するものである。
【００２３】
また、メモリ３４を構成するデータ保存用のＲＡＭ３４ａには、後述する、図２、図３、及び図４に示される、データを記憶するテーブルが用意されている。また、本発明の実施形態では、メモリ３４のＲＯＭ３４ｂに格納されている異常負荷を検出する基準負荷の算出処理、許容範囲切換用処理、許容範囲切換判定処理のプログラムを実行する。
【００２４】
上述した射出成形機には、摺動部や回転部等の相対移動部が多数存在し、これら相対移動部に給脂装置３９を用いて所定時間毎、又は所定射出成形サイクル（ショット）毎に自動的に給脂されている。給脂装置３９には、圧力計や流量計を備えることによって、給脂量や給脂装置の異常検出を行える。この給脂装置３９へ給脂指令を射出成形機の制御装置のＰＭＣ（プログラマブルマシンコントローラ）３８で行う。後述（図７参照）する給脂が行われたか否かは、射出成形機から給脂装置への給脂指令の有無、あるいは、給脂装置３９に備えられる流量計、あるいは、圧力センサからの出力信号に基づいて、給脂の有無を判断することができる。
【００２５】
図２は、負荷を記憶したメモリの説明図である。ここで、負荷について具体的に説明する。図２の縦軸はショットに関する指標を示し、横軸の時間の指標は各ショットにおける型開閉動作や成形品突き出し動作中の時間経過（より、具体的に説明すると、サンプリング時間の経過）の指標を示している。図２に示される負荷を記憶するメモリは、図１に示される本発明の実施形態の射出成形機においてはＲＡＭ３４ａを用いる。なお、ショットに関する指標が実際のショットの何回目かを表す数値とずれるのは、メモリの配列を０番地から規定しているからである。また、図２では、時間を指標として、負荷をメモリに記憶したが、このように負荷を稼動時間に対応させて記憶する構成としてもよいし、負荷を可動部が所定の距離移動する毎に位置に対応させて記憶する構成としてもよい。
【００２６】
図３は、現在のショットがｎショット目の場合の異常検出用基準負荷として、過去５ショット分の負荷の移動平均値を基準負荷として算出する例を示している。図３の横軸の時間の指標は図２に示される時間の指標と同じである。ここで、現在のショットが６ショット目（ショットの指標５）における時間の指標０の時の異常検出用基準負荷を例として説明する。加算する負荷は、図２に示されるメモリに格納されている負荷のデータから、時間の指標０の列のＬ（０，４）、Ｌ（０，３）、Ｌ（０，２）、Ｌ（０，１）、Ｌ（０，０）の過去５ショット分を読み出す。そして、この過去５ショット分の負荷のデータを加算し、加算して得たデータをデータ数である５で除算し、６ショット目の時間の指標０（ゼロ）での異常検出用基準負荷を求める。６ショット目の時間の指標１では、過去５回分の時間の指標１における負荷のデータを用いて同様の演算により異常検出用基準負荷を求める。その他の時間においても同様の演算により異常検出用基準負荷を求める。
【００２７】
図４は、現在のショットがｊショット目の場合の許容範囲切換用基準負荷として、過去３ショット分の負荷の移動平均値を基準負荷として算出する例を示している。算出方法は算出に用いる負荷のデータ（図３と同様に図２に示される負荷のデータを用いる）として過去３回分の負荷のデータを用い、図３について説明した異常検出用基準負荷と同様の演算を行う。そして、演算して求めた許容範囲切換用基準負荷は、負荷と同様に図２に示されるようにメモリ（図１に示されるＲＡＭ３４ａ）に記憶される。
【００２８】
図５は、現在のショットであるｎ番目のショットにおける負荷、異常検出用基準負荷、異常検出用基準負荷上限値、及び、異常検出用基準負荷下限値の関係を示すグラフである。図５では、現在の負荷は時間のサンプル点０〜４で異常検出用基準負荷より小さく、時間のサンプル点５〜９で異常検出用基準負荷より大きくなっている。また、現在の負荷は時間のサンプル点０〜９のいずれの時間のサンプル点においても、異常検出用基準負荷の上限値及び下限値を超えていない。
【００２９】
図６は、本発明の異常負荷検出のためのアルゴリズムのフローチャートである。以下、各ステップに従って説明する。このフローチャートでは、サンプル数１０点、可動部の動作がｎ回目の場合である。なお、図６に示されるフローチャートでは、図１について説明したように、負荷を可動部の位置に対応させて記憶させたデータを用いて、異常負荷検出を行う例である。
【００３０】
まず、サンプル数の指標であるｉを初期値である０（ゼロ）に設定し（ステップＳＡ１）、可動部を動作させる（ステップＳＡ２）。射出成形サイクルにおいて、可動部の動作としては、型開閉動作や成形品突き出し動作がある。本発明における異常負荷検出の処理をどの動作に行うかは、射出成形機のオペレータが任意に設定してよい。または、１つの成形サイクルにおいて可動部が移動するいずれのタイミングにおいても異常負荷検出を実行するように設定してもよい。
【００３１】
次に、サンプル数の指標ｉがサンプル数１０より小さいか否かを判断し（ステップＳＡ３）、サンプル数１０より小さくなければ（つまり、１０以上）、ステップＳＡ７へ移行し、一方、サンプル数１０より小さければ、現在の負荷を検出しメモリにＬ（ｉ、ｎ）として記憶する（ステップＳＡ４）。ここで、現在の負荷を検出する点について補足して説明する。可動部の動作時の負荷の検出は、モータ電流を検出する検出手段、外乱負荷オブザーバで負荷を推定する負荷推定手段、あるいは、歪センサなどを使用して直接負荷を測定する負荷検出手段を用いて行うことができる。
【００３２】
次に、メモリに記憶されている、異常検出用基準負荷ＬＲを読み込む（ステップＳＡ５）。なお、異常検出用基準負荷ＬＲの算出方法は、前述の図３に関する説明で行った。ステップＳＡ５で読み込んだ異常検出用基準負荷ＬＲからｂ１またはｂ２を減算した値と、ＬＲにｂ１またはｂ２を加算した値と、ステップＳＡ４で記憶した現在の負荷Ｌ（ｉ、ｎ）と比較する。つまり、Ｌ（ｉ、ｎ）は、（ＬＲ−ｂ１（またはｂ２））より大きく、かつ、（ＬＲ＋ｂ１（またはｂ２））より小さいか否かを判断する（ステップＳＡ６）。
なお、ここで許容範囲がｂ１に設定されている場合はｂ１を用い、許容範囲がｂ２に設定されている場合はｂ２を用いるという意味である。
【００３３】
ステップＳＡ６の条件を満たさない場合、可動部の動作を中断し（ステップＳＡ８）、異常検出処理を終了し、条件を満たす場合、可動部が目標位置まで動作したか否か判断し（ステップＳＡ７）、目標位置まで動作していない場合、サンプリングの指標ｉに１つ加算し（ステップＳＡ９）し、ステップＳＡ２へ戻り、処理を継続する。一方、可動部が目標位置まで動作した場合には、終了する。
図６に示されるフローチャートの処理は、例えば型閉動作開始から終了の間で実行する。
【００３４】
図７は、射出成形機を連続運転している時に、許容範囲ｂ１と許容範囲ｂ２とを切り換える許容範囲切換のアルゴリズムを示すフローチャートである。以下、各ステップに従って説明する。許容範囲をｂ１に設定し（ステップＳＢ１）、射出成形サイクルの１サイクルを実行し（ステップＳＢ２）、連続運転終了か否かを判断し（ステップＳＢ３）、連続運転終了の場合に処理を終了し、連続運転終了ではない場合には、給脂が行われたか判断する（ステップＳＢ４）。給脂が行われた否かは、射出成形機に備わっている給脂装置（図示省略）に対する射出成形機からの給脂指令を検知することにより行う。または、給脂装置からのグリースの流量または圧力検知などを行うことにより行う。給脂が行われた場合には、許容範囲をｂ２に設定し（スッテップＳＢ５）、ステップＳＢ２に戻り処理を継続し次の回の射出成形サイクルを実行する。
【００３５】
一方、給脂が行われなかった場合には、許容範囲がｂ２であるか否か判断し（ステップＳＢ６）、許容範囲がｂ２でない場合には、ステップＳＢ２に戻り処理を継続し、許容範囲がｂ２の場合には、許容範囲切換判定処理を行う（ステップＳＢ７）。この許容範囲切換判定処理については図８に示すフローチャートを用いて後述する。
【００３６】
そして、ステップＳＢ７の処理の結果、切換判定がＹＥＳか否か判断し（ステップＳＢ８）、切換判定がＹＥＳの場合にはステップＳＢ１に戻り処理を継続し、切換判定がＹＥＳではない場合にはステップＳＢ２に戻り処理を継続する。つまり、切換判定がＹＥＳでは、許容範囲ｂ２を許容範囲ｂ１に切り換える。一方、切換判定がＹＥＳではない、つまり、切換しないということであるから、許容範囲ｂ２のまま、次の回の成形サイクルを実行することになる。
【００３７】
ここで、図７のフローチャートのステップＳＢ２で処理される１サイクル実行の中で図６に示される異常負荷検出処理が実行される。図６のステップＳＡ８で可動部の動作中断の処理がなされた場合は、図７のステップＳＢ３で連続運転終了かの判断がなされ、処理が終了する。
【００３８】
次に、図７のフローチャートのステップＳＢ７で処理される許容範囲切換判定処理について図８のフローチャートを用いて説明する。以下、各ステップに従って説明する。まず、サンプリングの指標ｉを０（ゼロ）に初期設定するとともに、切換判定をＹＥＳに設定する（ステップＳＣ１）。
【００３９】
そして、サンプリング指標ｉは１０より小さいか否か判断し（ステップＳＣ２）、ｉが１０より小さくない場合には処理を終了し、ｉが小さい場合には現在の負荷Ｌ（ｉ、ｎ）と、許容範囲切換用基準負荷をメモリから読み込む（ステップＳＣ３）。許容範囲切換用基準負荷については図４を用いて説明したとおりである。
【００４０】
ステップＳＣ３で読み込まれた、現在の負荷Ｌ（ｉ、ｎ）と許容範囲切換用基準負荷との差の絶対値が許容範囲ｂ１より大きいか否か判断し（ステップＳＣ４）、絶対値の差がｂ１より大きければ切換判定をＮＯに設定し（ステップＳＣ５）、許容範囲切換判定処理を終了する。一方、絶対値の差がｂ１より大きくなければサンプリングの指標ｉに１加算し（ステップＳＣ６）、ステップＳＣ２へ戻り、処理を継続する。
【００４１】
図９は、本発明での、給脂動作のタイミングで許容範囲を第１と第２の許容範囲に切り換えることを説明する図である。図１０は、ショットの指標２（ショット回数３番目）の時に給脂開始し、ショットの指標４（ショット回数５番目）の時に給脂終了した時の、負荷の変化と異常検出用基準負荷の変化を示している。
【００４２】
図９に示されるようにショットの指標２（ショット回数３番目）の時に、給脂を検知したことで、第１の許容範囲（ｂ１）から第２の許容範囲（ｂ２）に許容範囲が変更されている。変更されたことにより、異常検出用基準負荷と現在の負荷との偏差の絶対値が第１の許容範囲（ｂ１）以上となっても、第２の許容範囲（ｂ２）に変更されることにより、負荷異常とは判断されない。
【００４３】
そして、図９に示されるよう偏差が第１の許容範囲内になったタイミングで許容範囲を第２の許容範囲から第１の許容範囲に戻す切換を行う。この変更の処理は、図８に示されるフローチャートにおいて、ステップＳＣ４の判断処理に基づいて行われる。このように、一度広げられた許容範囲を適切なタイミングで元の第１の許容範囲に戻すことができ、射出成形機の機構部や金型の破損防止の本来の目的を損なわない。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】射出成形機の要部ブロック図である。
【図２】負荷を記憶したメモリの説明図である。
【図３】現在のショットがｎショット目の場合の異常検出用基準負荷（過去５ショット分の負荷の移動平均値を基準負荷とする場合）を説明する図である。
【図４】現在のショットがｊショット目の場合の許容範囲切換用基準負荷（過去３ショット分の負荷の移動平均値を基準負荷とする場合）を説明する図である。
【図５】現在の負荷、異常負荷検出用基準負荷、許容範囲の関係を示す図である。
【図６】本発明の異常負荷検出のためのアルゴリズムのフローチャートである。
【図７】本発明における許容範囲切換のアルゴリズムを示すフローチャートの例である。
【図８】本発明における許容範囲切換判定のアルゴリズムを示すフローチャートの例である。
【図９】本発明での、給脂動作のタイミングで許容範囲を第１と第２の許容範囲に切り換えることを説明する図である。
【図１０】本発明での、可動部が動作中の任意のタイミングｍにおける現在負荷の変動と移動平均の関係を説明する図である。
【符号の説明】
【００４５】
３０ 制御装置
３１ サーボアンプ
３２ サーボインタフェース
３３ バス
３４ メモリ
３４ａ ＲＡＭ
３４ｂ ＲＯＭ
３５ プロセッサ（ＣＰＵ）
３６ 表示装置インタフェース
３７ ＬＣＤ（液晶表示装置）
３８ ＰＭＣ（プログラマブルマシンコントローラ）
３９ 給脂装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は射出成形機に関し、特に、射出成形機の異常検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
射出成形機を用いて成形品を製造する射出成形サイクルにおける型開閉動作や成形品突き出し動作では、時間または可動部の位置に対応して前記駆動部を駆動するモータの負荷を基準負荷として記憶しておき、さらに、記憶された前記基準負荷と実際のモータ負荷を時間または可動部の位置に対応させて順次比較して、その偏差が予め設定された許容範囲内か否かで開閉動作や突き出し動作の異常を検出し、射出成形機を瞬時に停止させることで、機構部や金型の破損を防止している。
【０００３】
例えば、特許文献１や特許文献２には上述した破損防止のための異常検出技術が開示されているが、正常な型開閉動作や突き出し動作が行われた少なくとも過去１回分の負荷或いは複数回の動作の移動平均値を算出することにより得られた負荷を、基準負荷として設定している。また、射出成形機を連続運転する時、射出成形機が設置されている環境の温度変化（例えば、昼夜の温度変化）で負荷（トルク）の大きさが変動することがある。この負荷（トルク）変動への対策として、特許文献３には、ショット回数が設定値に対する毎に閾値を変化させる型締制御技術が開示されている。また、特許文献４には、閾値を過去に検出されたモータ電流の平均値や分散から求める射出成形機の制御技術が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３０３２６号公報
【特許文献２】特開２００１−３８７７５号公報
【特許文献３】特開２００４−３３０５２７号公報
【特許文献４】特開２００５−２８００１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
射出成形機では、機構部の磨耗やかじりなどの障害を防止するために給脂装置が設けられており、所定時間あるいは所定ショット数毎に適量の給脂が行なわれるのが一般的である。給脂動作は射出成形機を長期間安定して動作させるために必要不可欠なものである。
【０００６】
給脂動作を行うと、射出成形機の機構部の動作抵抗が変化し、正常な射出成形サイクルの動作であっても、閾値として設定した基準となる負荷に対し許容範囲外の負荷が発生する。さらに、給脂動作が行なわれた際の実際の負荷は、給脂後間もなく急激に基準負荷との偏差が増大するとともに、その後は徐々に変化する。このように、給脂動作を行った場合の負荷変動は、急激な変動と緩やかな変動が混在するものとなっている。
【０００７】
給脂により急激な負荷変動が生じると背景技術で説明した技術では、動作異常が発生したと判断し射出成形機を停止するという問題がある。そこで給脂動作による負荷変動の問題に対処するためには、給脂動作を行った時には異常判別のための許容範囲を一旦広げる。そして、許容範囲を広げたままの状態では本当に可動部の動作異常が発生した場合には検出できないため、いずれかのタイミングで許容範囲を元の許容範囲に戻す必要がある。しかしながら、許容範囲を元の範囲の許容範囲に戻すタイミングは、サイクル時間や型開閉動作の速度により変化するために、一律にタイミングを決めることが困難であった。
【０００８】
そこで本発明の目的は、射出成形機の機構部への給脂動作が行なわれた際に、異常負荷の誤検出による射出成形機の停止を防止するとともに、機構部や金型の破損を防止することが可能な射出成形機の異常検出装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願の請求項１に係る発明は、サーボモータを駆動制御して可動部を駆動する手段と、前記サーボモータに加わる負荷を検出する手段と、前記負荷を可動部の動作中の経過時間あるいは可動部の動作中の位置に対応させて成形サイクル毎に記憶する手段と、前記記憶された少なくとも過去１回の動作で検出された負荷あるいは過去複数回分の動作で検出された負荷の移動平均値を異常検出用基準負荷として記憶する手段と、前記記憶された異常検出用基準負荷と現在の負荷を可動部が動作する経過時間あるいは可動部の動作位置に対応させて順次比較し前記記憶された異常検出用基準負荷と現在の負荷との偏差が許容範囲を超えた場合に前記可動部を駆動制御するサーボモータを停止させる停止手段を有する射出成形機の異常検出装置であって、前記許容範囲のうち可動部の動作異常を検出するための許容範囲を第１の許容範囲として設定する第１許容範囲設定手段と前記許容範囲のうち少なくとも第１の許容範囲より広い許容範囲を第２の許容範囲として設定する第２許容範囲設定手段と、前記可動部に給脂が行われたことを検出する給脂検出手段と、給脂が行われた際には第１の許容範囲から第２の許容範囲に切り換える切換手段と、可動部の動作中の経過時間あるいは可動部の動作中の位置に対応させて検出された少なくとも過去１回の可動部の動作における可動部の負荷あるいは過去複数回部分の可動部の動作において検出された可動部の負荷の移動平均値を許容範囲切換用基準負荷として記憶する許容範囲切換用基準負荷記憶手段と、前記記憶された許容範囲切換用基準負荷と現在の負荷を可動部が動作する経過時間あるいは可動部の動作中の位置に対応させて順次比較し前記記憶された許容範囲切換用基準負荷と現在の負荷との偏差が第１の許容範囲内になった場合に、許容範囲を第２の許容範囲から第１の許容範囲に切り換えることを特徴とする射出成形機の異常検出装置である。
【００１０】
請求項２に係る発明は、前記第２の許容範囲から第１の許容範囲への切換は検出された可動部の負荷あるいは過去の複数回の可動部の動作において検出された可動部の負荷の移動平均値と現在の負荷との偏差が第１の許容範囲内になった状態が予め設定した回数の成形サイクルにわたって継続した場合に行われることを特徴とする請求項１に記載の射出成形機の異常検出装置である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明により、給脂が行われて負荷が変動した場合でも最適な許容範囲が使用されることで、誤検出が行われることなく連続運転を継続することができる。さらに、本発明では、広げられた許容範囲は適切なタイミングで元の範囲に戻されることで、射出成形機の可動部や金型の破損を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。
図１は、本発明の射出成形機の実施形態の要部システムブロック図である。固定プラテン１とリアプラテン２は複数のタイバー４によって連結されている。固定プラテン１とリアプラテン２の間には可動プラテン３がタイバー４に沿って移動自在に配設されている。また、固定プラテン１には固定側金型５ａが取り付けられ、可動プラテン３には可動側金型５ｂが取り付けられている。
【００１３】
リアプラテン２と可動プラテン３間にはトグル機構６が配設され、トグル機構６のクロスヘッド６ａに設けられたナットが、リアプラテン２に回動自在で軸方向移動不能に取り付けられたボールネジ７と螺合している。ボールネジ７に設けられたプーリ１０と型締用サーボモータ８の出力軸に設けられたプーリ１１間にはベルト（タイミングベルト）９がかけられている。
【００１４】
型締用サーボモータ８の駆動により、プーリ１１、ベルト９、プーリ１０の動力伝達手段を介してボールネジ７を駆動し、トグル機構６のクロスヘッド６ａを前後進（図１において左右方向）させてトグル機構６を駆動し、可動プラテン３を固定プラテン１方向に前進、後退させて金型５ａ，５ｂの開閉、型締を行う。
【００１５】
型締用サーボモータ８にはパルスエンコーダなどのサーボモータ８の回転位置・速度を検出する位置・速度検出器１２が取り付けられている。この位置・速度検出器１２からの位置フィードバック信号により、クロスヘッド６ａの位置、可動プラテン３（可動側金型５ｂ）の位置を検出するように構成されている。
【００１６】
符号１３はエジェクタであり、エジェクタ１３は可動プラテン３に設けられた金型内から成型品を突き出すためのエジェクト装置である。エジェクタ１３は、エジェクタ用サーボモータ１３ａの回転力をプーリ、ベルト（タイミングベルト）からなる動力伝達手段１３ｃ、ボールネジ／ナット機構１３ｄを介して、エジェクトピンに伝達し、該エジェクトピンを金型内に突出させて成型品を金型から突き出すものである。なお、符号１３ｂはエジェクタ１３のサーボモータ１３ａに取り付けられた位置・速度検出器であり、このエジェクタ１３のサーボモータ１３ａの回転位置・速度を検出することによって、エジェクタピンの位置、速度を検出するものである。
【００１７】
符号１４は、リアプラテン２に設けられた型締力調整機構であり、型締力調整用モータ１４ａを駆動し、伝動機構を介してタイバー４に設けられたネジに螺合するナットを回転させてタイバー４に対するリアプラテン２の位置を変えることによって型締力の調整を行うものである。上述した、型締装置、エジェクタ機構などは従来の射出成形機に備えられたものと同じである。
【００１８】
射出シリンダ２０の先端にはノズル部２１が取り付けられ、射出シリンダ２０内には射出スクリュ２２が挿通されている。射出スクリュ２２には、射出スクリュにかかる圧力により樹脂にかかる圧力を検出するロードセル等の圧力センサ（図示省略）が設けられている。射出スクリュ２２は、スクリュ回転用サーボモータ２３により、プーリ、タイミングベルト等で構成される伝動手段２４を介して回転させられる。また、射出スクリュ２２は、射出用サーボモータ２５によって、プーリ、ベルト、ボールねじ／ナット機構などの回転運動を直線運動に変換する機構を含む伝動手段２６を介して駆動される。射出シリンダ２０内に樹脂材料を供給するために、ホッパ２７が射出シリンダ２０の側部に設けられている。
【００１９】
なお、スクリュ回転用サーボモータ２３には図示を省略したパルスコーダが取り付けられており、射出スクリュ２２の回転位置や回転速度を検出する。また、射出用サーボモータ２５には図示を省略したパルスコーダが取り付けられており、射出スクリュ２２の軸方向の位置や速度を検出する。
【００２０】
符号３０は射出成形機を制御する制御装置である。本実施形態では後述するように、制御装置３０は、制御装置３０内に突き出し制御用のソフトウェアを格納し、該突き出し制御用のソフトウェアによりエジェクタ機構を駆動制御するものである。
制御装置３０は、プロセッサ（ＣＰＵ）３５，ＲＡＭ３４ａ，ＲＯＭ３４ｂ等からなるメモリ３４、バス３３、表示装置用のインタフェース３６を備えバス３３でこれらの要素が接続されている。表示装置用のインタフェース３６には、液晶表示装置３７が接続されている。また、サーボインタフェース３２には、射出成形機の各可動部を駆動しサーボモータの位置、速度を制御するサーボアンプ３１が接続される。そして、各可動部を駆動するサーボモータに取り付けられた位置・速度検出器がサーボアンプ３１に接続されている。なお、表示装置用のインタフェース３６には図示を省略した手動入力による入力手段が接続されている。
【００２１】
図１では、型締用サーボモータ８用とエジェクタ１３用サーボモータ１３ａのサーボアンプ３１のみを示している。そして、サーボアンプ３１はそれぞれのサーボモータ８、１３ａの位置・速度検出器１２，１３ｂと接続され、位置・速度検出信号がそれぞれのサーボアンプ３１にフィードバックされる。なお、スクリュ回転用サーボモータ２３及び射出用サーボモータ２５のサーボアンプ、並びに、それぞれのサーボモータ２３，２５に取り付けられている位置・速度検出器は図示を省略している。
【００２２】
プロセッサ（ＣＰＵ）３５は、予めメモリ３４のＲＯＭ３４ｂに格納されているプログラム、成形条件などに基づいてプログラムを実行し、射出成形機の各可動部への移動指令を、サーボインタフェース３２を介してサーボアンプ３１に出力する。各サーボアンプ３１は、この移動指令、それぞれの位置・速度検出器（１２，１３ｂ）からの位置、速度フィードバック信号に基づいて位置、速度のフィードバック制御、さらには電流フィードバック制御を行い、各サーボモータ（８、１３ａ）を駆動制御する。なお、各サーボアンプ３１は、従来技術と同様に、プロセッサとメモリ等で構成されており、この位置、速度のフィードバック制御等の処理をソフトウェアの処理によって実行するものである。
【００２３】
また、メモリ３４を構成するデータ保存用のＲＡＭ３４ａには、後述する、図２、図３、及び図４に示される、データを記憶するテーブルが用意されている。また、本発明の実施形態では、メモリ３４のＲＯＭ３４ｂに格納されている異常負荷を検出する基準負荷の算出処理、許容範囲切換用処理、許容範囲切換判定処理のプログラムを実行する。
【００２４】
上述した射出成形機には、摺動部や回転部等の相対移動部が多数存在し、これら相対移動部に給脂装置３９を用いて所定時間毎、又は所定射出成形サイクル（ショット）毎に自動的に給脂されている。給脂装置３９には、圧力計や流量計を備えることによって、給脂量や給脂装置の異常検出を行える。この給脂装置３９へ給脂指令を射出成形機の制御装置のＰＭＣ（プログラマブルマシンコントローラ）３８で行う。後述（図７参照）する給脂が行われたか否かは、射出成形機から給脂装置への給脂指令の有無、あるいは、給脂装置３９に備えられる流量計、あるいは、圧力センサからの出力信号に基づいて、給脂の有無を判断することができる。
【００２５】
図２は、負荷を記憶したメモリの説明図である。ここで、負荷について具体的に説明する。図２の縦軸はショットに関する指標を示し、横軸の時間の指標は各ショットにおける型開閉動作や成形品突き出し動作中の時間経過（より、具体的に説明すると、サンプリング時間の経過）の指標を示している。図２に示される負荷を記憶するメモリは、図１に示される本発明の実施形態の射出成形機においてはＲＡＭ３４ａを用いる。なお、ショットに関する指標が実際のショットの何回目かを表す数値とずれるのは、メモリの配列を０番地から規定しているからである。また、図２では、時間を指標として、負荷をメモリに記憶したが、このように負荷を稼動時間に対応させて記憶する構成としてもよいし、負荷を可動部が所定の距離移動する毎に位置に対応させて記憶する構成としてもよい。
【００２６】
図３は、現在のショットがｎショット目の場合の異常検出用基準負荷として、過去５ショット分の負荷の移動平均値を基準負荷として算出する例を示している。図３の横軸の時間の指標は図２に示される時間の指標と同じである。ここで、現在のショットが６ショット目（ショットの指標５）における時間の指標０の時の異常検出用基準負荷を例として説明する。加算する負荷は、図２に示されるメモリに格納されている負荷のデータから、時間の指標０の列のＬ（０，４）、Ｌ（０，３）、Ｌ（０，２）、Ｌ（０，１）、Ｌ（０，０）の過去５ショット分を読み出す。そして、この過去５ショット分の負荷のデータを加算し、加算して得たデータをデータ数である５で除算し、６ショット目の時間の指標０（ゼロ）での異常検出用基準負荷を求める。６ショット目の時間の指標１では、過去５回分の時間の指標１における負荷のデータを用いて同様の演算により異常検出用基準負荷を求める。その他の時間においても同様の演算により異常検出用基準負荷を求める。
【００２７】
図４は、現在のショットがｊショット目の場合の許容範囲切換用基準負荷として、過去３ショット分の負荷の移動平均値を基準負荷として算出する例を示している。算出方法は算出に用いる負荷のデータ（図３と同様に図２に示される負荷のデータを用いる）として過去３回分の負荷のデータを用い、図３について説明した異常検出用基準負荷と同様の演算を行う。そして、演算して求めた許容範囲切換用基準負荷は、負荷と同様に図２に示されるようにメモリ（図１に示されるＲＡＭ３４ａ）に記憶される。
【００２８】
図５は、現在のショットであるｎ番目のショットにおける負荷、異常検出用基準負荷、異常検出用基準負荷上限値、及び、異常検出用基準負荷下限値の関係を示すグラフである。図５では、現在の負荷は時間のサンプル点０〜４で異常検出用基準負荷より小さく、時間のサンプル点５〜９で異常検出用基準負荷より大きくなっている。また、現在の負荷は時間のサンプル点０〜９のいずれの時間のサンプル点においても、異常検出用基準負荷の上限値及び下限値を超えていない。
【００２９】
図６は、本発明の異常負荷検出のためのアルゴリズムのフローチャートである。以下、各ステップに従って説明する。このフローチャートでは、サンプル数１０点、可動部の動作がｎ回目の場合である。なお、図６に示されるフローチャートでは、図１について説明したように、負荷を可動部の位置に対応させて記憶させたデータを用いて、異常負荷検出を行う例である。
【００３０】
まず、サンプル数の指標であるｉを初期値である０（ゼロ）に設定し（ステップＳＡ１）、可動部を動作させる（ステップＳＡ２）。射出成形サイクルにおいて、可動部の動作としては、型開閉動作や成形品突き出し動作がある。本発明における異常負荷検出の処理をどの動作に行うかは、射出成形機のオペレータが任意に設定してよい。または、１つの成形サイクルにおいて可動部が移動するいずれのタイミングにおいても異常負荷検出を実行するように設定してもよい。
【００３１】
次に、サンプル数の指標ｉがサンプル数１０より小さいか否かを判断し（ステップＳＡ３）、サンプル数１０より小さくなければ（つまり、１０以上）、ステップＳＡ７へ移行し、一方、サンプル数１０より小さければ、現在の負荷を検出しメモリにＬ（ｉ、ｎ）として記憶する（ステップＳＡ４）。ここで、現在の負荷を検出する点について補足して説明する。可動部の動作時の負荷の検出は、モータ電流を検出する検出手段、外乱負荷オブザーバで負荷を推定する負荷推定手段、あるいは、歪センサなどを使用して直接負荷を測定する負荷検出手段を用いて行うことができる。
【００３２】
次に、メモリに記憶されている、異常検出用基準負荷ＬＲを読み込む（ステップＳＡ５）。なお、異常検出用基準負荷ＬＲの算出方法は、前述の図３に関する説明で行った。ステップＳＡ５で読み込んだ異常検出用基準負荷ＬＲからｂ１またはｂ２を減算した値と、ＬＲにｂ１またはｂ２を加算した値と、ステップＳＡ４で記憶した現在の負荷Ｌ（ｉ、ｎ）と比較する。つまり、Ｌ（ｉ、ｎ）は、（ＬＲ−ｂ１（またはｂ２））より大きく、かつ、（ＬＲ＋ｂ１（またはｂ２））より小さいか否かを判断する（ステップＳＡ６）。
なお、ここで許容範囲がｂ１に設定されている場合はｂ１を用い、許容範囲がｂ２に設定されている場合はｂ２を用いるという意味である。
【００３３】
ステップＳＡ６の条件を満たさない場合、可動部の動作を中断し（ステップＳＡ８）、異常検出処理を終了し、条件を満たす場合、可動部が目標位置まで動作したか否か判断し（ステップＳＡ７）、目標位置まで動作していない場合、サンプリングの指標ｉに１つ加算し（ステップＳＡ９）し、ステップＳＡ２へ戻り、処理を継続する。一方、可動部が目標位置まで動作した場合には、終了する。
図６に示されるフローチャートの処理は、例えば型閉動作開始から終了の間で実行する。
【００３４】
図７は、射出成形機を連続運転している時に、許容範囲ｂ１と許容範囲ｂ２とを切り換える許容範囲切換のアルゴリズムを示すフローチャートである。以下、各ステップに従って説明する。許容範囲をｂ１に設定し（ステップＳＢ１）、射出成形サイクルの１サイクルを実行し（ステップＳＢ２）、連続運転終了か否かを判断し（ステップＳＢ３）、連続運転終了の場合に処理を終了し、連続運転終了ではない場合には、給脂が行われたか判断する（ステップＳＢ４）。給脂が行われた否かは、射出成形機に備わっている給脂装置（図示省略）に対する射出成形機からの給脂指令を検知することにより行う。または、給脂装置からのグリースの流量または圧力検知などを行うことにより行う。給脂が行われた場合には、許容範囲をｂ２に設定し（スッテップＳＢ５）、ステップＳＢ２に戻り処理を継続し次の回の射出成形サイクルを実行する。
【００３５】
一方、給脂が行われなかった場合には、許容範囲がｂ２であるか否か判断し（ステップＳＢ６）、許容範囲がｂ２でない場合には、ステップＳＢ２に戻り処理を継続し、許容範囲がｂ２の場合には、許容範囲切換判定処理を行う（ステップＳＢ７）。この許容範囲切換判定処理については図８に示すフローチャートを用いて後述する。
【００３６】
そして、ステップＳＢ７の処理の結果、切換判定がＹＥＳか否か判断し（ステップＳＢ８）、切換判定がＹＥＳの場合にはステップＳＢ１に戻り処理を継続し、切換判定がＹＥＳではない場合にはステップＳＢ２に戻り処理を継続する。つまり、切換判定がＹＥＳでは、許容範囲ｂ２を許容範囲ｂ１に切り換える。一方、切換判定がＹＥＳではない、つまり、切換しないということであるから、許容範囲ｂ２のまま、次の回の成形サイクルを実行することになる。
【００３７】
ここで、図７のフローチャートのステップＳＢ２で処理される１サイクル実行の中で図６に示される異常負荷検出処理が実行される。図６のステップＳＡ８で可動部の動作中断の処理がなされた場合は、図７のステップＳＢ３で連続運転終了かの判断がなされ、処理が終了する。
【００３８】
次に、図７のフローチャートのステップＳＢ７で処理される許容範囲切換判定処理について図８のフローチャートを用いて説明する。以下、各ステップに従って説明する。まず、サンプリングの指標ｉを０（ゼロ）に初期設定するとともに、切換判定をＹＥＳに設定する（ステップＳＣ１）。
【００３９】
そして、サンプリング指標ｉは１０より小さいか否か判断し（ステップＳＣ２）、ｉが１０より小さくない場合には処理を終了し、ｉが小さい場合には現在の負荷Ｌ（ｉ、ｎ）と、許容範囲切換用基準負荷をメモリから読み込む（ステップＳＣ３）。許容範囲切換用基準負荷については図４を用いて説明したとおりである。
【００４０】
ステップＳＣ３で読み込まれた、現在の負荷Ｌ（ｉ、ｎ）と許容範囲切換用基準負荷との差の絶対値が許容範囲ｂ１より大きいか否か判断し（ステップＳＣ４）、絶対値の差がｂ１より大きければ切換判定をＮＯに設定し（ステップＳＣ５）、許容範囲切換判定処理を終了する。一方、絶対値の差がｂ１より大きくなければサンプリングの指標ｉに１加算し（ステップＳＣ６）、ステップＳＣ２へ戻り、処理を継続する。
【００４１】
図９は、本発明での、給脂動作のタイミングで許容範囲を第１と第２の許容範囲に切り換えることを説明する図である。図１０は、ショットの指標２（ショット回数３番目）の時に給脂開始し、ショットの指標４（ショット回数５番目）の時に給脂終了した時の、負荷の変化と異常検出用基準負荷の変化を示している。
【００４２】
図９に示されるようにショットの指標２（ショット回数３番目）の時に、給脂を検知したことで、第１の許容範囲（ｂ１）から第２の許容範囲（ｂ２）に許容範囲が変更されている。変更されたことにより、異常検出用基準負荷と現在の負荷との偏差の絶対値が第１の許容範囲（ｂ１）以上となっても、第２の許容範囲（ｂ２）に変更されることにより、負荷異常とは判断されない。
【００４３】
そして、図９に示されるよう偏差が第１の許容範囲内になったタイミングで許容範囲を第２の許容範囲から第１の許容範囲に戻す切換を行う。この変更の処理は、図８に示されるフローチャートにおいて、ステップＳＣ４の判断処理に基づいて行われる。このように、一度広げられた許容範囲を適切なタイミングで元の第１の許容範囲に戻すことができ、射出成形機の機構部や金型の破損防止の本来の目的を損なわない。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】射出成形機の要部ブロック図である。
【図２】負荷を記憶したメモリの説明図である。
【図３】現在のショットがｎショット目の場合の異常検出用基準負荷（過去５ショット分の負荷の移動平均値を基準負荷とする場合）を説明する図である。
【図４】現在のショットがｊショット目の場合の許容範囲切換用基準負荷（過去３ショット分の負荷の移動平均値を基準負荷とする場合）を説明する図である。
【図５】現在の負荷、異常負荷検出用基準負荷、許容範囲の関係を示す図である。
【図６】本発明の異常負荷検出のためのアルゴリズムのフローチャートである。
【図７】本発明における許容範囲切換のアルゴリズムを示すフローチャートの例である。
【図８】本発明における許容範囲切換判定のアルゴリズムを示すフローチャートの例である。
【図９】本発明での、給脂動作のタイミングで許容範囲を第１と第２の許容範囲に切り換えることを説明する図である。
【図１０】本発明での、可動部が動作中の任意のタイミングｍにおける現在負荷の変動と移動平均の関係を説明する図である。
【符号の説明】
【００４５】
３０ 制御装置
３１ サーボアンプ
３２ サーボインタフェース
３３ バス
３４ メモリ
３４ａ ＲＡＭ
３４ｂ ＲＯＭ
３５ プロセッサ（ＣＰＵ）
３６ 表示装置インタフェース
３７ ＬＣＤ（液晶表示装置）
３８ ＰＭＣ（プログラマブルマシンコントローラ）
３９ 給脂装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サーボモータを駆動制御して可動部を駆動する手段と、前記サーボモータに加わる負荷を検出する手段と、前記負荷を可動部の動作中の経過時間あるいは可動部の動作中の位置に対応させて成形サイクル毎に記憶する手段と、前記記憶された少なくとも過去１回の動作で検出された負荷あるいは過去複数回分の動作で検出された負荷の移動平均値を異常検出用基準負荷として記憶する手段と、前記記憶された異常検出用基準負荷と現在の負荷を可動部が動作する経過時間あるいは可動部の動作位置に対応させて順次比較し前記記憶された異常検出用基準負荷と現在の負荷との偏差が許容範囲を超えた場合に前記可動部を駆動制御するサーボモータを停止させる停止手段を有する射出成形機の異常検出装置であって、
前記許容範囲のうち可動部の動作異常を検出するための許容範囲を第１の許容範囲として設定する第１許容範囲設定手段と前記許容範囲のうち少なくとも第１の許容範囲より広い許容範囲を第２の許容範囲として設定する第２許容範囲設定手段と、
前記可動部に給脂が行われたことを検出する給脂検出手段と、
給脂が行われた際には第１の許容範囲から第２の許容範囲に切り換える切換手段と、
可動部の動作中の経過時間あるいは可動部の動作中の位置に対応させて検出された少なくとも過去１回の可動部の動作における可動部の負荷あるいは過去複数回部分の可動部の動作において検出された可動部の負荷の移動平均値を許容範囲切換用基準負荷として記憶する許容範囲切換用基準負荷記憶手段と、
前記記憶された許容範囲切換用基準負荷と現在の負荷を可動部が動作する経過時間あるいは可動部の動作中の位置に対応させて順次比較し前記記憶された許容範囲切換用基準負荷と現在の負荷との偏差が第１の許容範囲内になった場合に、許容範囲を第２の許容範囲から第１の許容範囲に切り換えることを特徴とする射出成形機の異常検出装置。
【請求項２】
前記第２の許容範囲から第１の許容範囲への切換は検出された可動部の負荷あるいは過去の複数回の可動部の動作において検出された可動部の負荷の移動平均値と現在の負荷との偏差が第１の許容範囲内になった状態が予め設定した回数の成形サイクルにわたって継続した場合に行われることを特徴とする請求項１に記載の射出成形機の異常検出装置。
【請求項１】
サーボモータを駆動制御して可動部を駆動する手段と、前記サーボモータに加わる負荷を検出する手段と、前記負荷を可動部の動作中の経過時間あるいは可動部の動作中の位置に対応させて成形サイクル毎に記憶する手段と、前記記憶された少なくとも過去１回の動作で検出された負荷あるいは過去複数回分の動作で検出された負荷の移動平均値を異常検出用基準負荷として記憶する手段と、前記記憶された異常検出用基準負荷と現在の負荷を可動部が動作する経過時間あるいは可動部の動作位置に対応させて順次比較し前記記憶された異常検出用基準負荷と現在の負荷との偏差が許容範囲を超えた場合に前記可動部を駆動制御するサーボモータを停止させる停止手段を有する射出成形機の異常検出装置であって、
前記許容範囲のうち可動部の動作異常を検出するための許容範囲を第１の許容範囲として設定する第１許容範囲設定手段と前記許容範囲のうち少なくとも第１の許容範囲より広い許容範囲を第２の許容範囲として設定する第２許容範囲設定手段と、
前記可動部に給脂が行われたことを検出する給脂検出手段と、
給脂が行われた際には第１の許容範囲から第２の許容範囲に切り換える切換手段と、
可動部の動作中の経過時間あるいは可動部の動作中の位置に対応させて検出された少なくとも過去１回の可動部の動作における可動部の負荷あるいは過去複数回部分の可動部の動作において検出された可動部の負荷の移動平均値を許容範囲切換用基準負荷として記憶する許容範囲切換用基準負荷記憶手段と、
前記記憶された許容範囲切換用基準負荷と現在の負荷を可動部が動作する経過時間あるいは可動部の動作中の位置に対応させて順次比較し前記記憶された許容範囲切換用基準負荷と現在の負荷との偏差が第１の許容範囲内になった場合に、許容範囲を第２の許容範囲から第１の許容範囲に切り換えることを特徴とする射出成形機の異常検出装置。
【請求項２】
前記第２の許容範囲から第１の許容範囲への切換は検出された可動部の負荷あるいは過去の複数回の可動部の動作において検出された可動部の負荷の移動平均値と現在の負荷との偏差が第１の許容範囲内になった状態が予め設定した回数の成形サイクルにわたって継続した場合に行われることを特徴とする請求項１に記載の射出成形機の異常検出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００９−２７９８９１（Ｐ２００９−２７９８９１Ａ）
【公開日】平成２１年１２月３日（２００９．１２．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１３６５０３（Ｐ２００８−１３６５０３）
【出願日】平成２０年５月２６日（２００８．５．２６）
【出願人】（３９０００８２３５）ファナック株式会社 (1,110)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１２月３日（２００９．１２．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年５月２６日（２００８．５．２６）
【出願人】（３９０００８２３５）ファナック株式会社 (1,110)
【Ｆターム（参考）】
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