(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一又は二以上の駆動モータを用いた駆動部を備える電動式射出成形機において、前記駆動モータの作動により予め設定した作動報知音を発生させ、かつ前記駆動モータの停止により前記作動報知音を停止させる作動報知部と、予め設定した報知条件を満たしたなら、前記作動報知音を異なる態様により発生させる変更機能部とを設けたことを特徴とする電動式射出成形機。
【請求項２】
前記報知条件には、少なくとも異常発生又は生産数達成の一方又は双方を含むことを特徴とする請求項１記載の電動式射出成形機。
【請求項３】
前記駆動モータには、計量モータ，射出モータ，型締モータ，突出しモータの一又は二以上を含むことを特徴とする請求項１記載の電動式射出成形機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、駆動モータにより駆動を行う駆動部を備える電動式射出成形機に関する。
【０００２】
【従来技術及び課題】
従来、駆動モータを用いた駆動部を備える電動式射出成形機は、特開平９−１１２９０号公報で開示される射出成形機が知られている。
【０００３】
同公報に開示される射出成形機（射出装置）は、計量用サーボモータ及び射出用サーボモータを用いた駆動部を備え、計量工程では、計量用サーボモータの回転を回転伝達機構を介してスクリュに伝達し、スクリュを回転させて計量を行うとともに、射出工程では、射出用サーボモータの回転をボールねじ機構を介して直進運動に変換し、スクリュを前進させて射出を行う。
【０００４】
しかし、このような従来の電動式射出成形機は、稼働時における作動音が比較的小さいため、騒音の大きい工場内などに設置した場合には、稼働中であるか停止中であるか或いは何処の駆動部が作動しているを判別しにくいことも少なくない。したがって、稼働中であるにも拘わらず、作業者が停止中であると誤って判断した場合には、本来停止中に行なう作業を稼働中に行ってしまう事態も発生し、誤操作や誤作業を招いたり安全性を損なう問題があった。
【０００５】
本発明は、このような従来技術に存在する課題を解決したものであり、稼働中であるか停止中であるか或いは何処の駆動部が作動しているかを正確かつ確実に判別できるようにして、誤操作や誤作業を招いたり安全性が損なわれる不具合を解消するとともに、加えて、異常発生や生産数達成等に対する的確な報知と低コストによる実現を可能にした電動式射出成形機の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段及び実施の形態】
本発明は、一又は二以上の駆動モータ２ａ…を用いた駆動部３ａ…を備える電動式射出成形機Ｍを構成するに際して、駆動モータ２ａ…の作動により予め設定した作動報知音を発生させ、かつ駆動モータ２ａ…の停止により作動報知音を停止させる作動報知部４ｘと、予め設定した報知条件を満たしたなら、作動報知音を異なる態様より発生させる変更機能部５ｘとを設けたことを特徴とする。
【０００７】
なお、報知条件には、少なくとも異常発生又は生産数達成の一方又は双方を含めることができる。また、駆動モータ２ａ…には、計量モータ２ａ，射出モータ２ｂ，型締モータ２ｃ，突出しモータ２ｄの一又は二以上を含めることができる。
【０００８】
これにより、電動式射出成形機Ｍを、騒音の大きい工場内などに設置した場合であっても、駆動モータ２ａ…の作動に対応して発生する作動報知音により、作業者は、稼働中であるか停止中であるか或いは何処の駆動部３ａ…が作動しているかを正確かつ確実に判別することができる。一方、異常発生或いは生産数達成等、予め設定した報知条件を満たしたなら、変更機能部５ｘにより、作動報知音を異なる態様により発生させるため、異常発生や生産数達成等を的確に報知できる。この際、作動報知部４ｘは、稼働中（作動中）であるか停止中であるかの報知と異常発生や生産数達成等の報知の双方に兼用される。
【０００９】
【実施例】
次に、本発明に係る好適な実施例を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。
【００１０】
まず、本実施例に係る電動式射出成形機Ｍの基本構成について、図２を参照して説明する。
【００１１】
図２に示す電動式射出成形機Ｍは、型締装置を除いた射出装置Ｍｉのみを示す。射出装置Ｍｉは、離間した射出台１１と駆動台１２を備え、この射出台１１の前面により加熱筒１３の後端が支持される。加熱筒１３は、前端に射出ノズル１４を、また、後部に当該加熱筒１３の内部に成形材料を供給するホッパ１５をそれぞれ備えるとともに、加熱筒１３の内部にはスクリュ１６を挿通させる。一方、射出台１１と駆動台１２間には四本のタイバー１７…を架設し、このタイバー１７…に、スライドブロック１８をスライド自在に装填する。スライドブロック１８の前端には、被動プーリ１９を一体に有するロータリブロック２０を回動自在に支持し、このロータリブロック２０の中央にスクリュ１６の後端を結合する。さらに、スライドブロック１８の側面には、ロータリエンコーダ２１を付設した計量用サーボモータ（駆動モータ）２ａを取付け、この計量用サーボモータ２ａの回転シャフトに固定した駆動プーリ２２と被動プーリ１９間に、無端タイミングベルト２３を架け渡して計量用の駆動部３ａを構成する。
【００１２】
他方、スライドブロック１８の後部には、ナット部２６を同軸上一体に設けるとともに、駆動台１２に回動自在に支持されたボールねじ部２７の前側をナット部２６に螺合させることにより、ボールねじ機構２５を構成する。一方、駆動台１２から後方に突出したボールねじ部２７の後端には、被動プーリ２８を取付けるとともに、駆動台１２に取付けた支持盤１２ｓには、ロータリエンコーダ２９を付設した射出用サーボモータ（駆動モータ）２ｂを取付け、このサーボモータ２ｂの回転シャフトに固定した駆動プーリ３０と被動プーリ２８間に、タイミングベルト３１を架け渡して射出用の駆動部３ｂを構成する。
【００１３】
また、４１は電動式射出成形機Ｍ全体の各種制御を司るコントローラであり、このコントローラ４１のモータ接続部に、計量用サーボモータ２ａ及び射出用サーボモータ２ｂを接続するとともに、コントローラ４１のエンコーダ接続部に、ロータリエンコーダ２１，２９を接続する。
【００１４】
一方、本発明に従って作動報知部４ｘを設ける。作動報知部４ｘは、計量用サーボモータ２ａの作動により、予め設定した作動報知音を発生させ、かつ計量用サーボモータ２ａの停止により当該作動報知音を停止させる計量用作動報知部４ｘａと、射出用サーボモータ２ｂの作動により、予め設定した作動報知音を発生させ、かつ射出用サーボモータ２ｂの停止により当該作動報知音を停止させる射出用作動報知部４ｘｂを備える。また、計量用作動報知部４ｘａは、ロータリエンコーダ２１の検出パルスＰｄａが入力する作動検出部５１，この作動検出部５１から出力する検出信号が入力するトーン設定機能を有する信号発生部５２，この信号発生部５２の出力信号が入力する出力アンプ５３，この出力アンプ５３の出力部に接続したスピーカ５４を備えるとともに、射出用作動報知部４ｘｂは、ロータリエンコーダ２９の検出パルスＰｄｂが入力する作動検出部５５，この作動検出部５５から出力する検出信号が入力するトーン設定機能を有する信号発生部５６，この信号発生部５６の出力信号が入力する出力アンプ５７，この出力アンプ５７の出力部に接続したスピーカ５８を備える。
【００１５】
この場合、信号発生部５２と５６は、作動報知音を発生させるための作動報知音信号を生成する。作動報知音信号の発生方法としては、発振回路により任意の可聴帯域周波数の作動報知音信号を発振させてもよいし、作動検出部５１，５５から検出パルスＰｄａ，Ｐｄｂをそのまま出力させ、この検出パルスＰｄａ，Ｐｄｂを直接変換して作動報知音信号を生成してもよい。
【００１６】
なお、図２に示した作動報知部４ｘａ，４ｘｂは、各サーボモータ２ａ，２ｂの作動又は停止を検出する手段としてロータリエンコーダ２１，２９から出力する検出パルスＰｄａ，Ｐｄｂを利用する場合を示したが、各サーボモータ２ａ，２ｂの作動又は停止を検出する手段は、他の任意の手段を利用することができる。具体的には、図１に示すように、サーボモータ２ｂにより駆動される可動部、例えば、ボールねじ機構部２５のナット部２６の加速度を検出する加速度センサ６１から出力する検出信号或いはサーボアンプ６２からサーボモータ２ｂに供給される駆動電流Ｉｄを検出する電流検出器６３から出力する検出信号などを利用できる。
【００１７】
また、信号発生部５２と５６は、相互に異なる種類、例えば、音の高低，音色，音量の一又は二以上が異なる作動報知音信号を生成する。なお、必要により、動作状態に対応して音の高低，音色，音量を変化させることもできる。図２に示した基本例では、ロータリエンコーダ２１，２９から出力する検出パルスＰｄａ，Ｐｄｂの周波数（周期）に対応して、音の高低，音色，音量を異ならせることができる。したがって、動作状態に対応して作動報知音に変化が生じるため、各サーボモータ２ａ，２ｂの動作状態（回転状態）を的確に監視できる。同様に、図１の変更例では、駆動電流Ｉｄの大きさに応じて音の高低，音色，音量を変化させることができるとともに、加速度センサ６１の検出値の大きさに応じて音の高低，音色，音量を変化させることができる。なお、図２中、５２ｖ，５６ｖは、音の高低，音色及び音量の調整部を示す。
【００１８】
一方、図１に示すように、作動報知部４ｘに加え、予め設定した報知条件を満たしたなら、作動報知音を異なる態様により発生させる変更機能部５ｘを設ける。この場合、報知条件には、少なくとも異常発生と生産数達成を適用することができる。作動報知音を異なる態様により発生させる方法は任意であるが、サーボモータ２ａ，２ｂの作動により発生させる作動報知音とは明らかに異なる音、例えば、音を間欠的（断続的）に発生させたり、異質の音により発生させることが望ましい。また、図１において、６４は、コントローラ４１に内蔵する制御部であり、この制御部６４は、パルスカウンタ６５を備える。このパルスカウンタ６５は、ロータリエンコーダ２９から出力する検出パルスＰｄｂの数をカウントする機能を有し、このパルスカウンタ６５と制御部６４は、実質的な異常検出部を構成する。なお、図１は、射出用作動報知部４ｘｂに対する変更機能部５ｘｂを示すが、計量用作動報知部４ｘａに対しても同様の変更機能部が設けられる。
【００１９】
次に、本実施例に係る電動式射出成形機Ｍの動作（機能）について、図３に示すフローチャートを参照して説明する。
【００２０】
今、電動式射出成形機Ｍを稼働した場合を想定する（ステップＳ１）。計量工程では、計量用サーボモータ２ａの作動によりスクリュ１６が回転して計量が行われるとともに、計量用サーボモータ２ａの回転はロータリエンコーダ２１により検出され、コントローラ４１によりスクリュ１６の背圧及び位置に対するフィードバック制御が行われる。また、射出工程では、射出用サーボモータ２ｂの作動及びボールねじ機構２５の運動変換機能によりスクリュ１６が前進して射出が行われるとともに、射出用サーボモータ２ｂの回転はロータリエンコーダ２９により検出され、コントローラ４１によりスクリュ１６の速度，位置及び圧力に対するフィードバック制御が行われる。
【００２１】
一方、各サーボモータ２ａ，２ｂの作動時には、ロータリエンコーダ２１，２９から検出パルスＰｄａ，Ｐｄｂが出力して、コントローラ４１に付与されるとともに、同時に検出パルスＰｄａ，Ｐｄｂは作動検出部５１，５５にも付与される。これにより、各サーボモータ２ａ，２ｂの作動が作動検出部５１，５５により検出され、作動検出部５１，５５から信号発生部５２，５６に対して検出信号が付与されることにより、信号発生部５２，５６では異なるトーン設定された作動報知音信号が発生する（ステップＳ２，Ｓ３）。信号発生部５２，５６から出力する作動報知音信号は出力アンプ５３，５７により増幅され、スピーカ５４，５８から作動報知音として出力（発生）する（ステップＳ４）。
【００２２】
また、各サーボモータ２ａ，２ｂが停止すれば、ロータリエンコーダ２１，２９からの検出パルスＰｄａ，Ｐｄｂの出力も停止するため、作動検出部５１，５５から信号発生部５２，５６に付与される検出信号も停止し、これにより、スピーカ５４，５８から出力する作動報知音も停止する（ステップＳ２，Ｓ５）。そして、このような各サーボモータ２ａ，２ｂの作動又は停止に連動した作動報知音の発生又は停止は、電動式射出成形機Ｍの稼働が終了するまで同様に繰り返される（ステップＳ６）。
【００２３】
よって、電動式射出成形機Ｍを、騒音の大きい工場内などに設置した場合であっても、各サーボモータ２ａ，２ｂの作動に対応して発生する作動報知音により、作業者は、稼働中であるか停止中であるかを正確かつ確実に判別することができるとともに、各駆動部３ａ…毎に設定する異なる作動報知音により、作動中の駆動部が計量側の駆動部３ａか射出側の駆動部３ｂかを正確かつ確実に知ることができ、誤操作や誤作業を招いたり安全性が損なわれる不具合は解消される。
【００２４】
他方、電動式射出成形機Ｍに異常が発生した場合を想定する。異常発生により、制御部６４は、変更機能部５ｘに異常発生信号を付与し、作動報知音を異なる態様により発生させる。以下、異常発生に伴う処理について、図４に示すフローチャートに従って説明する。なお、実施例は異常発生を検出する一例として、射出工程の異常を検出する場合について説明する。
【００２５】
今、射出工程が開始すれば（ステップＳ１１，Ｓ１２）、射出用サーボモータ２ｂが回転し、ロータリエンコーダ２９からサーボアンプ６２に検出パルスＰｄｂが付与されるとともに、さらに、パルスカウンタ６５にも付与される。これにより、検出パルスＰｄｂの数がパルスカウンタ６５によりカウントされる（ステップＳ１３）。一方、射出工程が終了すれば、制御部６４は、パルスカウンタ６５のカウント値を取込むとともに（ステップＳ１４，Ｓ１５）、カウント値が正常範囲にあるか否か判定する（ステップＳ１６）。即ち、制御部６４には、基準となるモニタ範囲が設定されているため、このモニタ範囲と検出したカウント値を比較する。この際、カウント値がモニタ範囲を外れていれば、射出工程で異常が発生したものとして、制御部６４は、異常発生信号を変更機能部５ｘｂに付与する。これにより、変更機能部５ｘｂは、作動報知部４ｘｂを制御して、異なる態様の作動報知音、例えば、作動報知音が間欠的（断続的）となる第二報知音を発生させる（ステップＳ１７）。また、制御部６４は、射出成形機Ｍの稼働を中止するなどの必要な異常発生処理を行う（ステップＳ１８）。
【００２６】
さらに、このような変更機能部５ｘｂは、異常発生に伴う処理のみならず、生産数達成の場合にも利用できる。以下、生産数達成に伴う処理について、図５に示すフローチャートに従って説明する。
【００２７】
まず、不図示の設定部から生産数を入力して、制御部６４に設定する（ステップＳ２１）。一方、射出成形機Ｍを稼働させれば、制御部６４は、生産数を積算する。そして、設定した生産数に達したなら、生産終了信号を変更機能部５ｘｂに付与する（ステップＳ２２，Ｓ２３）。これにより、変更機能部５ｘｂは、作動報知部４ｘｂを制御し、作動報知部４ｘｂから異なる態様の作動報知音、例えば、作動報知音とは異質の音色による第三報知音を発生させる（ステップＳ２４）。また、制御部６４は、射出成形機Ｍの生産を終了する必要な終了処理を行う（ステップＳ２５）。
【００２８】
よって、いずれの場合にも、音を発生させる専用の作動報知部４ｘｂを利用して、異常発生及び（又は）生産数達成を報知するため、発生音の選定等により的確な報知を行うことができる。しかも、作動報知部４ｘｂは、稼働中（作動中）であるか停止中であるかの報知と異常発生や生産数達成の報知の双方に兼用できるため、低コストにより実施可能となる。
【００２９】
なお、上述した図１及び図２の実施例では、射出装置Ｍｉを例示して説明したが、電動式射出成形機Ｍの全体を通して実施することができる。即ち、図２の実施例では計量用サーボモータ２ａと射出用サーボモータ２ｂを挙げて説明したが、その他、電動式射出成形機Ｍには、図６に示す型締用サーボモータ２ｃ，突出し用サーボモータ２ｄを備えるため、これらのサーボモータ２ｃ，２ｄに対しても上述した各サーボモータ２ａ，２ｂと同様に実施することができる。
【００３０】
また、図２（図１）の実施例では、作動報知音を発生させる作動報知部４ｘ（４ｘｂ…）を示したが、図６に示すように、各サーボモータ２ａ…の作動により作動報知ランプを点灯させ、かつ各サーボモータ２ａ…の停止により作動報知ランプを消灯させる作動報知部４ｙを設けて構成してもよい。この場合、図２（図１）に示す作動報知部４ｘの回路における作動検出部５１，５５の出力部にそれぞれ作動報知ランプを接続し、作動検出部５１，５５から出力する検出信号により点灯するように構成すればよい。各作動報知ランプの色は各サーボモータ２ａ…に対応して異ならせる。即ち、計量用サーボモータ２ａに対応する作動報知部４ｙａの作動報知ランプはＡ色，射出用サーボモータ２ｂに対応する作動報知部４ｙｂの作動報知ランプはＢ色，型締用サーボモータ２ｃに対応する作動報知部４ｙｃの作動報知ランプはＣ色，突出し用サーボモータ２ｄに対応する作動報知部４ｙｄの作動報知ランプはＤ色のように設定することができる。
【００３１】
この場合も、作動報知音を発生させる図１に示した実施例と同様に、予め設定した報知条件を満たしたなら、作動報知ランプを異なる態様により点灯させる変更機能部５ｙを設ける（図６参照）。したがって、変更機能部５ｙも、変更機能部５ｘと同様に、異常発生や生産数達成等、予め設定した報知条件を満たしたなら、作動報知ランプを断続的に点灯させるなどの異なる態様により点灯させることができる。
【００３２】
なお、作動報知部４ｘと作動報知部４ｙは、組み合わせにより作動させてもよい。図６に示す作動報知部４ｘは、計量用サーボモータ２ａに対応する作動報知部４ｘａの作動報知音の高さをトーンＰ，射出用サーボモータ２ｂに対応する作動報知部４ｘｂの作動報知音の高さをトーンＱ，型締用サーボモータ２ｃに対応する作動報知部４ｘｃの作動報知音の高さをトーンＲ，突出し用サーボモータ２ｄに対応する作動報知部４ｘｄの作動報知音の高さをトーンＳに設定した場合を示す。したがって、例えば、作動報知部４ｘａと作動報知部４ｙａが組み合わさることにより、計量用サーボモータ２ａが作動すれば、Ａ色の作動報知ランプが点灯すると同時にトーンＰの作動報知音が発生することになる。
【００３３】
以上、実施例について詳細に説明したが、本発明はこのような実施例に限定されるものではなく、細部の構成，形状，回路構成，手法等において本発明の要旨を逸脱しない範囲で任意に変更，追加，削除することができる。例えば、駆動モータ２ａ…としてサーボモータを例示したが、他型式の駆動モータであっても同様に適用できる。また、例示した五つのサーボモータ（駆動モータ）の全部に適用してもよいし一部に適用してもよい。一方、報知条件として、異常発生と生産数達成を挙げて説明したが、他の報知条件、即ち、例示以外の異常発生や誤動作（手動運転時）等においても同様に適用することができる。さらに、作動報知ランプとは、視覚的に認識できる全ての表示手段を含む概念であり、光を発するか否かを問わない。したがって、色板を変位させて白色から青色に変更するなども本発明における作動報知ランプの概念に含まれる。
【００３４】
【発明の効果】
このように、本発明は、駆動モータの作動により予め設定した作動報知音を発生させ、かつ駆動モータの停止により作動報知音を停止させる作動報知部と、予め設定した報知条件を満たしたなら、作動報知音を異なる態様により発生させる変更機能部とを設けたため、次のような顕著な効果を奏する。
【００３５】
（１）  電動式射出成形機を、騒音の大きい工場内などに設置した場合であっても、駆動モータの作動に対応して発生する作動報知音により、作業者は、稼働中であるか停止中であるか或いは何処の駆動部が作動しているかを正確かつ確実に判別することができ、誤操作や誤作業を招いたり安全性が損なわれる不具合を解消できる。
【００３６】
（２）  異常発生や生産数達成等を的確に報知できるとともに、作動報知部は稼働中（作動中）であるか停止中であるかの報知と異常発生や生産数達成等の報知の双方に兼用できるため、低コストによる実施が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適な実施例に係る電動式射出成形機の要部を抽出したブロック構成図、
【図２】同電動式射出成形機の要部を含む射出装置の平面構成図、
【図３】同電動式射出成形機の動作（機能）を説明するフローチャート、
【図４】同電動式射出成形機の異常発生の際に行う処理手順を説明する示すフローチャート、
【図５】同電動式射出成形機の生産数達成の際に行う処理手順を説明するフローチャート、
【図６】同電動式射出成形機の他の実施例を示す要部の模式的構成図、
【符号の説明】
２ａ…  駆動モータ（サーボモータ）
３ａ…  駆動部
Ｍ      電動式射出成形機
４ｘ    作動報知部
５ｘ    変更機能部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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