(57)【要約】【課題】 誤作動の可能性が小さく、緊急時に射出成形機を確実に緊急停止できる射出成形機を提供する。【解決手段】射出成形機に音声マイクを設ける。そして、音声マイクにおいて音声を検出する音声検出処理を実施し、該音声検出処理において所定の音圧しきい値を越える音圧の音を検出したら、射出成形機を緊急停止する。そしてこの音声検出処理は、型閉工程、射出工程、冷却工程、型開工程、突出工程からなる成形サイクルのうち、型閉工程から所定の時間だけ実施するようにしてもいいし、成形サイクルのうち型閉工程のみ、または型閉工程と射出工程のみにおいて実施してもよい。音声検出処理は、射出成形機の運転開始から所定の回数の成形サイクルの間だけ実施するようにしてもよい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
音声マイクを備え、型閉工程、射出工程、冷却工程、型開工程、突出工程からなる成形サイクルを繰り返し実施する射出成形機において、前記音声マイクにおいて音声を検出する音声検出処理を実施し、該音声検出処理において所定の音圧しきい値を越える音圧の音を検出したら、射出成形機を緊急停止することを特徴とする射出成形機の緊急停止方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、前記音声検出処理は前記成形サイクルのうち前記型閉工程から所定の時間だけ実施することを特徴とする射出成形機の緊急停止方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法において、前記音声検出処理は前記成形サイクルのうち前記型閉工程のみ、または前記型閉工程と前記射出工程のみにおいて実施することを特徴とする射出成形機の緊急停止方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかの項に記載の方法において、前記音声検出処理は、前記射出成形機の運転開始から所定の回数の成形サイクルの間だけ実施することを特徴とする射出成形機の緊急停止方法。
【請求項５】
音声マイクを備え、請求項１〜４のいずれかの項に記載の緊急停止方法が実施されることを特徴とする射出成形機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出成形機の緊急停止方法、および所定の緊急停止機能を備えた射出成形機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
射出成形機は、従来周知のように、金型を型締めする型締装置、型締めされた金型に溶融樹脂を計量し射出する射出装置、成形された成形品を突き出す突出装置、等から構成され、コントローラによって制御されている。成形サイクルは次のように実施する。すなわち型閉工程において型締装置を駆動して金型を型閉じし、型締めする。射出工程において射出装置の加熱シリンダ内に設けられているスクリュを軸方向に駆動して溶融樹脂を金型に射出する。溶融樹脂は金型内のキャビティに射出される。冷却工程においてキャビティ内の溶融樹脂は冷却・固化する。冷却工程の初期、つまり射出工程の後にはスクリュを駆動して溶融樹脂に圧力をかける保圧工程も適宜実施される。冷却工程においては、保圧工程の後で次の成形サイクルのために溶融樹脂を計量する計量工程も実施される。つまり計量工程において加熱シリンダに樹脂材料を供給すると共にスクリュを回転駆動し、溶融樹脂をスクリュの先端に計量する。成形品が冷却・固化したら、型開工程において型締装置を駆動して金型を型開きし、突出工程においてエジェクタ装置を駆動して成形品を突き出す。すなわち成形品を得る。以下同様にして成形サイクルを実施する。
【０００３】
射出成形機は成形サイクルにおいてこのように各種の装置が駆動されるが、金型に異物が付着した場合には金型を傷つけないように速やかに射出成形機を停止する必要がある。また、射出条件の変更後に条件に誤りがあることに気付いた場合や、オペレータが何らかの危険を感じたときにも、射出成形機を緊急に停止する必要がある。このように射出成形機には、安全を確保するために、緊急時に停止することができる機能、例えば緊急停止ボタンが設けられている。緊急停止ボタンを押すと、成形サイクルの途中であっても射出成形機は速やかに停止する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３６１９９８５号公報
【特許文献２】特開２００９−１６６９９６号広報
【特許文献３】特許第４８１７３１２号広報
【０００５】
特許文献１には、本発明と直接関係がないが、オペレータの音声を認識する機能を備えた射出成形機が記載されている。この射出成形機においては、各種設定情報をコントローラに設定するとき、所定のオペレータスイッチをＯＮして音声認識を開始する。そしてオペレータは射出成形機のコントローラに向かって、所望の設定情報を発声する。そうするとコントローラはその内容を理解して設定情報として入力する。
【０００６】
特許文献２には、音声を認識してエスカレータを非常停止させる非常停止装置が記載されている。この装置はエスカレータの乗客の音声を認識し、例えば「ストップ」、「止まれ」、「危ない」等の予め登録された認識音声言語を識別することができる。これらの認識音声言語が発声されたことを認識したら、非常停止装置は速やかにエスカレータを停止する。これによって乗客の安全を確保している。
【０００７】
特許文献３には、家庭における家事支援ロボット、高齢者の自立支援ロボット、介護ロボット等のロボットに適用できる緊急停止システムが記載されている。このシステムにおいては、音響入力部から入力された音声音響信号を、所定のフィルタ関数によって処理して、人間の叫び声かどうかを判別する。そして叫び声であると判断したらロボットを緊急停止する。したがってロボットの使用者が危険を感じて叫び声を上げると、ロボットを安全に停止させることができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の射出成形機に設けられている緊急停止ボタンによっても、射出成形機を緊急停止することはできる。従って、異常を発見したら緊急停止ボタンを操作して射出成形機を停止して金型を保護したり、オペレータの安全を確保することはできる。つまり安全は確保できる。しかしながら問題点も見受けられる。具体的には、人間は緊急事態が発生したり危険を感じると、無意識に防御態勢を取ろうとして筋肉が硬直し、体がこわばる。もしくは緊急事態が発生すると、一瞬判断力が麻痺してしまい、緊急停止ボタンの存在を忘れてしまったり、ボタンの位置が分からなくなってしまう。そうすると緊急停止ボタンの操作が遅れて射出成形機の緊急停止が遅れたり、緊急停止ボタンの操作をせずに射出成形機が動作し続けてしまう場合がある。つまりオペレータの操作を必須とする緊急停止ボタンによっては、必ずしも確実に安全が確保されているとは言えない。人間は緊急事態の発声によって体がこわばっても、あるいは判断力が麻痺していても、意識的にあるいは無意識に音声を発することはできる。従って音声を使って射出成形機を緊急停止することも考えられ、特許文献１〜３を参考にできそうである。しかしながら、これらの文献に記載されている技術を単純に採用しても、問題がありそうである。具体的には特許文献１に記載の音声認識技術では、音声の内容を認識して、内容に応じて設定情報を入力でき優れてはいるが、確実に音声認識が成功する保証もないし、緊急時に発する音声は内容を理解できない叫び声である可能性もある。そうすると確実に緊急停止できる保証がない。特許文献２に記載の非常停止装置についても、予め登録された特定の認識音声言語でなければ緊急停止できないので同様に問題がある。特許文献３に記載の緊急停止システムは、人間の叫び声を認識できるので有望であるように思われる。しかしながら、人間の叫び声であるか否かを識別するために、音声音響信号を、所定のフィルタ関数によって処理している。この処理は、音声音響信号から所定の範囲の周波数の音圧を抽出して、人間が発した音声であるのか否かを判断するために実施している処理であるが、音声の周波数の分布には個人差があるし、緊急時に発声する音声は、通常発声している音声と異なる場合もある。そうすると確実に叫び声を認識できる保証がない。つまり確実に射出成形機を緊急停止できる保証がない。
【０００９】
射出成形機に特有の特性、あるいは条件も考慮する必要がある。射出成形機が設置されている工場では、クレーンや他の産業機械も設置されている。単純に音声によって緊急停止される機能を射出成形機に組み込んだ場合、クレーンや他の産業機械が発する騒音によって、誤動作してしまい射出成形機が緊急停止する可能性がある。従って射出成形機が設置されている工場の騒音について留意する必要がある。射出成形機においては、運転開始時に異常が発生し易いという特性もある。例えば射出条件を変更した場合、最初の１回あるいは最初の数回の成形サイクルにおいて問題に気付くことが多い。これに対して成形サイクルが安定したら、異常は発生し難いという特性がある。他の特性もある。具体的には、金型を傷つけたりオペレータが危険に晒される工程は、成形サイクルにおいて一部の工程に限られている点である。例えば金型を型閉じする型閉工程をあげることができる。このように射出成形機には特有の特性があり、これらを考慮しないで単純に音声による緊急停止機能を射出成形機に組み込むと問題がある。
【００１０】
本発明は、上記したような問題点を解決した射出成形機を提供することを目的としており、具体的には、誤作動の可能性が小さく、緊急時に射出成形機を確実に緊急停止できる射出成形機を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記目的を達成するために、射出成形機に音声マイクを設ける。そして、音声マイクにおいて音声を検出する音声検出処理を実施し、該音声検出処理において所定の音圧しきい値を越える音圧の音を検出したら、射出成形機を緊急停止する。そしてこの音声検出処理は、型閉工程、射出工程、冷却工程、型開工程、突出工程からなる成形サイクルのうち、型閉工程から所定の時間だけ実施するようにしてもいいし、成形サイクルのうち型閉工程のみ、または型閉工程と射出工程のみにおいて実施してもよい。さらには、音声検出処理は、射出成形機の運転開始から所定の回数の成形サイクルの間だけ実施するようにしてもよい。
【００１２】
かくして、請求項１に記載の発明は、上記目的を達成するために、音声マイクを備え、型閉工程、射出工程、冷却工程、型開工程、突出工程からなる成形サイクルを繰り返し実施する射出成形機において、前記音声マイクにおいて音声を検出する音声検出処理を実施し、該音声検出処理において所定の音圧しきい値を越える音圧の音を検出したら、射出成形機を緊急停止することを特徴とする射出成形機の緊急停止方法として構成される。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の方法において、前記音声検出処理は前記成形サイクルのうち前記型閉工程から所定の時間だけ実施することを特徴とする射出成形機の緊急停止方法として構成される。
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の方法において、前記音声検出処理は前記成形サイクルのうち前記型閉工程のみ、または前記型閉工程と前記射出工程のみにおいて実施することを特徴とする射出成形機の緊急停止方法として構成される。
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかの項に記載の方法において、前記音声検出処理は、前記射出成形機の運転開始から所定の回数の成形サイクルの間だけ実施することを特徴とする射出成形機の緊急停止方法として構成される。
請求項５に記載の発明は、音声マイクを備え、請求項１〜４のいずれかの項に記載の緊急停止方法が実施されることを特徴とする射出成形機として構成される。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように、本発明によると、音声マイクにおいて音声を検出する音声検出処理を実施し、該音声検出処理において所定の音圧しきい値を越える音圧の音を検出したら、射出成形機を緊急停止するように構成されている。従って、緊急時に体がこわばっていても、オペレータの叫び声を検出して射出成形機を停止することができる。そして緊急時には叫び声の音量は大きくなるが、本発明においては音圧のレベルでのみ判断しているので、叫び声を騒音として誤って認識することもなく、確実に射出成形機を緊急停止できる。また他の発明によると、音声検出処理は成形サイクルのうち型閉工程から所定の時間だけ実施するように構成され、さらに他の発明によると、音声検出処理は前記成形サイクルのうち型閉工程のみ、または型閉工程と射出工程のみにおいて実施するように構成されている。つまりこれらの発明においては、成形サイクルのうち危険度の高い工程のみ音声検出処理をすることになる。そうすると、誤操作を防止することができる。例えば危険度の低い冷却工程等において工場で大きな騒音が発生しても、射出成形機は正常に動作し続けることになる。また他の発明によると、音声検出処理は、射出成形機の運転開始から所定の回数の成形サイクルの間だけ実施するように構成されている。射出成形機において射出条件を変更するとき、条件に誤りがあれば金型を傷つけたり各種の装置を傷める可能性が大きいが、条件の誤りに気付くのは、運転開始直後の成形サイクル、もしくは運転開始直後から数回の成形サイクルを実施する間である。つまり緊急停止をする必要が高いのは、運転開始から数回の成形サイクルが実施される間である。この発明によって、緊急停止をする必要の高い運転開始後の所定の成形サイクルの間だけ、音声検出処理を実施するので、安全性が高く、工場の騒音によって誤まって射出成形機が緊急停止されないようにすることができる。つまり最大限の安全を確保しながら、誤動作の可能性を非常に小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態に係る射出成形機の緊急停止方法を説明する図で、その（ア）〜（ウ）は、それぞれ異なる実施の形態に係る緊急停止方法の、音声検出処理を実施するタイミングを示す図である。
【図２】音声検出処理を実施しているとき、および実施していないときに、騒音が発生したときの射出成形機の処理を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について説明する。本明細書においては、第１〜３の実施の形態に係る射出成形機の緊急停止方法について説明するが、これらの緊急停止方法を実施する本実施の形態に係る射出成形機も、従来の射出成形機と同様に、金型を型締めする型締装置、樹脂材料を溶融すると共に型締めされた金型に射出する射出装置、成形された成形品を突き出す突出装置、等からなる。
【００１６】
本実施の形態に係る射出成形機においては、各装置を制御するコントローラに音声マイクが設けられている。この音声マイクは、オペレータの音声を含めて外部の音が入力されるマイクであるが、音の音圧レベルを測定できるようになっている。
【００１７】
本実施の形態に係る射出成形機も、図１の（ア）に示されているように、各工程からなる成形サイクルを実施する。すなわち、成形サイクルは、型締装置によって金型を型閉し型締めする型閉工程と、射出装置において加熱シリンダ内に設けられているスクリュを軸方向に駆動して型締めされた金型内に形成されているキャビティに溶融樹脂を射出する射出工程と、金型内で溶融樹脂が冷却・固化されるまで待機する冷却工程と、金型を型開きする型開工程と、成形された成形品を突き出す突出工程とからなる。このような成形サイクルを繰り返し実施する。なお、冷却工程においては、溶融樹脂が冷却によって収縮して成形品にヒケ等の不良が発生しないようにスクリュを軸方向に駆動して樹脂圧力を印加する保圧工程と、次回の成形サイクルのために加熱シリンダに樹脂材料を供給すると共にスクリュを回転して樹脂を溶融してスクリュの前方に計量する計量工程も含まれている。
【００１８】
本発明の第１の実施の形態に係る緊急停止方法は、毎回の成形サイクルにおいて成形サイクルの開始から所定の時間Ｔだけ、次に説明する音声検出処理を実施する。この時間Ｔはオペレータによってコントローラに設定されており、任意の時間が設定されるようになっている。本実施の形態において時間Ｔは、成形サイクルが開始される型閉工程と、射出工程と、冷却工程の一部が含まれるように設定されている。また第１の実施の形態においては、音声検出処理は、射出成形機が運転開始したときから、３回の成形サイクルの間だけ実施されるようになっている。図１の（ア）において、音声検出処理が実施される時間帯が、符号Ａ１、Ａ２、…で示されている。なお、本実施の形態においては３回になっているが、この回数も任意に設定することができる。例えば、射出成形機の運転開始後の１回の成形サイクルの間だけ音声検出処理を実施するようにしてもよいし、数回の成形サイクルでのみ実施するようにしても良い。さらには全ての成形サイクルにおいて実施するようにしても良い。
【００１９】
音声検出処理は、音声マイクにおいて入力される音の音圧レベルを監視する処理であり、所定のしきい値である音圧しきい値を越えるか否かを監視している。そして音圧しきい値を越える音圧レベルの音が検出されたら、射出成形機を緊急停止する。音声検出処理を実施していないときは、音声マイクに入力される音の音圧レベルは監視しない。なお、音圧しきい値も、コントローラにおいてオペレータによって任意の値に設定することができる。
【００２０】
図２には、音声検出処理をしている時間帯Ａ１、Ａ２、Ａ３と、それ以外の時間帯Ｂ１、Ｂ２において、オペレータの叫び声を含む色々な騒音が発生したときの様子が示されている。運転開始直後の時間帯Ａ１においては、工場内の騒音が一時的に大きくなるが、音圧しきい値を越えないので射出成形機は停止しない。時間帯Ｂ１において電話呼び出し音、クレーン走行音が発生し、これらは音圧しきい値を越える音圧レベルになっているが、音声検出処理は実施していないので射出成形機は停止しない。同様に時間帯Ｂ２においてオペレータの会話やフォークリフトの走行音が音声しきい値を越える音圧レベルであっても、音声検出処理を実施していないので射出成形機は停止しない。音声検出処理をしている時間帯Ａ３においてオペレータが危険を察知して叫び声を上げて、この叫び声の音圧レベルが音圧しきい値を越える。そうすると射出成形機は緊急停止する。
【００２１】
図１の（イ）には、第２の実施の形態に係る緊急停止方法が示されている。第２の実施の形態においては、音声検出処理は成形サイクルのうち特定の工程に対してのみ実施する。具体的には、第２の実施の形態においては型閉工程と射出工程においてのみ音声検出処理を実施する。音声検出対象の期間が符号Ａ１’、Ａ２’、Ａ３’で示されている。このように音声検出処理の対象となる工程は、コントローラに設定されているがオペレータによって任意に設定することができ、例えば型閉工程のみとすることもできる。本実施の形態においても、音声検出処理は、射出成形機が運転開始したときから、３回の成形サイクルの間だけ実施されるようになっているが、その回数については第１の実施の形態に係る緊急停止方法と同様に任意の回数を設定することができる。つまり音声検出処理は、射出成形機の運転開始から１回の成形サイクルでのみ実施するようにしてもよいし、数回の成形サイクルでのみ実施するようにしても良い。さらには全ての成形サイクルにおいて実施するようにしても良い。
【００２２】
図１の（ウ）には、第３の実施の形態に係る緊急停止方法が示されている。この第３の実施の形態においては、音声検出処理は成形サイクルの工程に拘わらず常時実施する。また全ての成形サイクルにおいて実施する。従って音圧しきい値を越える音圧の音が検出されたら、いつでも射出成形機を緊急停止することになる。
【００２３】
本発明の実施の形態に係る射出成形機の緊急停止方法は、色々な変形が可能である。例えば、第３の実施の形態に係る緊急停止方法の変形例であるが、運転開始から最初の数回の成形サイクルについては、成形サイクルの各工程に拘わらず音声検出処理を実施するようにし、その後の成形サイクルについては音声検出処理を停止してもよい。また、第１、２の実施の形態に係る緊急停止方法においては、緊急停止を判断するための音圧しきい値は１個の値のみ設定されているように説明したが、成形サイクル毎に異なる音圧しきい値を設定できるようにしてよい。例えば射出成形機の運転開始後の１回目の成形サイクルにおいては音圧しきい値を小さな値で設定し、２回目の成形サイクル、３回目の成形サイクルのそれぞれにおいては音圧しきい値を順次大きな値として設定しておくこともできる。このようにすると、１回目の成形サイクルにおいては、確実に叫び声を検出して緊急停止をすることができる一方、２回目以降の成形サイクルにおいては騒音を拾って緊急停止する誤動作を防ぐことができる。
【符号の説明】
【００２４】
Ａ１、Ａ２      音声検出処理を実施する時間帯
【図１】
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【図２】
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