(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
射出成形機近傍の作業領域へ人が出入りするのを検出するエリアセンサと、
前記射出成形機による成形作業の開始を指示するスタート釦と、
前記エリアセンサの出力状態にもとづいて、前記スタート釦による次サイクルのスタートの可否を制御する制御回路とを備え、
前記出力状態が、成形品の取り出しまたは／およびインサート品のインサートのために前記作業領域へ人が出入する回数であって、
前記制御回路は、前記エリアセンサで検出された人による遮断時間が設定値を超えたことを条件に、成形作業のために人が前記作業領域に入ったと判断して、前記スタート釦による次サイクルのスタートの可否を制御することを特徴とする成形作業確認装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、人による射出成形機へのインサート品のインサートや射出成形機からの成形品の取り出しの作業確認を行い、その上で次サイクルをスタート可能にする成形作業確認装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の合成樹脂の射出成形機として、インサート品のインサートや成形品の取り出しをロボットを使用して行うものが広く提供されている。このロボットを使用する射出成形機では、ロボット自身がインサート品のインサート作業や成形品の取り出しの完了を判断し、この判断結果を次サイクル（工程）へのスタート条件としている。このようなロボットによる射出成形は、多数の複雑な工程を繰り返し実行させる場合には極めて有効である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかる従来のロボットによる射出成形は、複雑かつ多数の工程を要する場合には有効であるが、システム全体の構成が複雑かつ高価になるという不都合があり、このため工程数が少ない射出成形では、例えばインサート品のインサートや成形品の取り出しといった少ない作業を人が行っている。しかし、この場合には、これらの作業完了の人為的な確認ミスによって、次サイクルを誤ってスタートさせてしまうという課題があった。
【０００４】
例えば、インサート品のインサート（セット）を忘れた場合には、インサート品でシールされる部位にも樹脂が入り込んでしまい、不良品を発生するほか、工程の復旧に時間がかかり、また、成形品の取り出しを忘れた場合には、金型が破損する場合があるという課題があった。
【０００５】
この発明は前記のような課題を解決するものであり、人によるインサート品のインサートおよび成形品の取り出しをエリアセンサにより確認した上で、次サイクルへのスタートを安全に実行可能にする成形作業確認装置を得ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的達成のために、請求項１の発明にかかる成形作業確認装置は、射出成形機近傍の作業領域へ人が出入りするのを検出するエリアセンサと、前記射出成形機による成形作業の開始を指示するスタート釦と、前記エリアセンサの出力状態にもとづいて、前記スタート釦による次サイクルのスタートの可否を制御する制御回路とを備え、前記出力状態が、成形品の取り出しまたは／およびインサート品のインサートのために前記作業領域へ人が出入する回数であって、前記制御回路は、前記エリアセンサで検出された人による遮断時間が設定値を超えたことを条件に、成形作業のために人が前記作業領域に入ったと判断して、前記スタート釦による次サイクルのスタートの可否を制御するものである。
【０００７】
また、請求項２の発明にかかる成形作業確認装置は、前記スタート釦による次サイクルのスタート時において、制御回路に、これまで実施していた前記射出成形機の型締部での成形および型開が完了するまで、前記次サイクルのスタートを待機させるようにしたものである。
【０００８】
また、請求項３の発明にかかる成形作業確認装置は、前記出力状態を、成形品の取り出しまたは／およびインサート品のインサートのために前記作業領域へ人が出入する回数としたものである。
【０００９】
また、請求項４の発明にかかる成形作業確認装置は、前記エリアセンサを、作業中の人による遮光および透光を検出する光センサ装置としたものである。
【００１０】
また、請求項５の発明にかかる成形作業確認装置は、前記光センサ装置での人による遮光時間が設定値を超えたことを条件に、前記制御回路に、成形作業のために人が前記作業領域に入ったと判断させるようにしたものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を図について説明する。図２はこの発明にかかる成形作業確認装置による作業環境を示す説明図であり、同図において、１は水平回転する射出成形機Ａのテーブル、２，３はこのテーブル１上の対向する２箇所に設けられた下型、４は上型５を有する型締部であり、上型５は各下型２，３が回転移動する軌跡上に、図３に示すように臨んでいる。また、この図３において、６はモータ、７はこのモータ６の回転をテーブル１に伝達する歯車である。従って、前記テーブル１の外周には歯車７に噛合する歯（図示しない）が設けられている。
【００１２】
また、図２において、前記型締部４の位置と反対側のテーブル１周辺には光センサ装置としてのエリアセンサ８が設けられている。このエリアセンサ８は、人（作業者）が射出成形機Ａのテーブル１に近づいて成形品を取り出したりする所定の作業領域に、投光部８ａと受光部８ｂとを対向配置したものからなり、その作業領域に出入する人によって遮光状態または透光状態になったことを検出するように機能する。なお、この光センサ装置に代えて、他の電気的，磁気的なセンサ装置を用いることも可能であるが、ここでは人の出入りを高精度に検出するため、指向性の高い光を検出媒体とする前記光センサ装置を用いることが望ましい。さらに、９は前記作業領域に設けられた射出成形開始のためのスタート釦、１０はインサート品１１を載置したインサート品載置台、１２は取り出した成形品１３を載置する成形品載置台である。
【００１３】
次に、かかる作業環境における射出成形の作業手順を図４のフローチャートを参照しながら説明する。まず、図２に示すように、型締部４での型開が完了し、テーブル１が回転して（ステップＳ１）、作業者側の所定位置に下型２がくると（ステップＳ２）、続いて、ピンが入りの限界まで入った旨の確認を行い（ステップＳ３，ステップＳ４）、下型２および上型５より成形品１３を取出す（ステップＳ５）。この成形品１３の取り出し時には、作業者がテーブル１のある所定の作業領域に入ることで、エリアセンサ８を構成する投光部８ａの受光部８ｂに対する出射光が遮断され（ステップＳ６）、成形品１３を取り出して前記作業領域から退去すると、通光状態に戻る。なお、この取り出した成形品１３は成形品載置台１２上に載置される。
【００１４】
そして、前記出射光の遮断（遮光）状態においては、図示しないタイマにより遮断時間が計測され（ステップＳ７）、その計測された遮断時間が予め設定した時間を超えた場合において（ステップＳ８）、前記作業領域からの退去によって通光状態になると（ステップＳ９）、作業者は前記下型２へのインサート品１１のインサートが可能になる。そこで、作業者はインサート品載置台１０上のインサート品１１を持って再び前記作業領域に入り、テーブル１上の下型２にインサート品１１をセットする（ステップＳ１０）。このインサート品１１のセット作業中は前記出射光は遮断され（ステップＳ１１）、この遮断時間がタイマにより計測され（ステップＳ１２）、その計測された遮断時間が予め設定された時間を超えた場合において（ステップＳ１３）、前記作業領域からの退去によって通光状態になると（ステップＳ１４）、スタート釦９の操作が可能になる。
【００１５】
ここで、このスタート釦９をオン操作すると（ステップＳ１５）、型締部４における上型５および下型３間での成形作業が終了し、次サイクルのスタートを可能にするとともに（ステップＳ１６）、型開が完了していれば、直ちにテーブル１を回転し、次サイクルをスタートさせる（ステップＳ１７）。一方、前記型開が完了していない場合には、遮光状態であることを条件に（ステップＳ１８）、次サイクルであるインサート工程のスタートを可能にし（ステップＳ１９）、型開きが完了するまでステップＳ１０以下の処理を繰り返し実行する。すなわち、図４は２回の遮光および通光を条件として次サイクルへのスタートを可能にしている。このように、この発明では、前記エリアセンサ８の設置によって、テーブル１上でのインサート品１１のインサート作業や成形品１３の取り出しの確認を可能にして、これらの両方または一方の作業のし忘れにより、誤って次サイクルがスタートするのを未然に回避できるとともに、テーブル１の回転中に作業者の衣服などが不用意に巻き込まれる危険をも未然に防止できる。
【００１６】
なお、前記遮光および通光の回数は成形品１３の種類や成形工程数などによって任意に設定される。また、この発明では、作業者による何らかの作業ミスで前記遮光状態が一時的に発生した場合に、前記インサート作業や成形品１３の取り出し作業の実施と誤認することのないようにするため、その遮光状態が予め定めた時間以下では、図４のステップＳ８，ステップＳ１３に示すように、前記各作業のいずれも実行されていないと判定させるようにしている。さらに、スタート釦９を操作し、型開完了待ち状態において前記遮光が生じた場合には、次サイクルのスタート条件を解除し、その後通光があれば、スタート釦９を再操作することにより、次サイクルをスタートさせることができるようにしている。このようにすれば、次サイクルのスタート待ち状態でインサート品１１のセットミスを発見した場合などに、そのインサート品１１を再度セットするのに有効となる。
【００１７】
図１は前記のような成形作業確認動作を実現するための成形作業確認装置を示すブロック図であり、同図において、２１は入力ユニットで、これには前記遮光時にオンとなるエリアセンサ（スイッチ）８，スタートスイッチ９，テーブル１が原点位置でオンとなるテーブル原点スイッチ２２および自動モード設定スイッチ２３が接続されている。また、２４は前記遮光回数および前記ステップＳ７，ステップＳ１２でタイマをオン動作する時間をそれぞれ設定入力する入力装置、２５はこれらの設定入力値等を表示する表示器、２６は前記各設定入力値を記憶するメモリ、２７はインサート品１１のインサート作業または／および成形品１３の取り出しが確認されたとき、次サイクルのスタート条件信号を出す出力ユニットで、スタート条件をパスしたとき表示灯２８を点灯するように機能する。
【００１８】
また、２９は前記インサート作業および取り出し作業の完了から次サイクルへの動作の流れを示すシーケンス回路であり、同図において、Ｔ０，Ｔ１は前記ステップＳ７，ステップＳ１２において計時動作するタイマ、Ｍ０，Ｍ１，Ｍ２はシーケンスリレー、Ｍ３は次サイクルスタート時にオンとなる次サイクルスタートリレー、Ｙ０は次サイクル条件リレーであり、これらの各記号は図上丸印の中に表記し、一方、これらのタイマＴ０，Ｔ１およびリレーＭ０，Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｙ０の各接点は丸印を付さない記号ｔ０，ｔ１，ｍ０，ｍ１，ｍ２，ｙ０で表記してある。そして、３０は前記各回路の動作を制御する制御回路としてのマイクロプロセッサ（ＣＰＵ）である。
【００１９】
次にこのシーケンス回路の動作を説明する。まず、テーブル原点スイッチ２２が前記テーブル１がテーブル原点位置にあることを検出し、かつ自動モード設定スイッチ２３が自動モードに設定されたとき、成形品１３の金型からの取り出しが可能な状態となる。この成形品１３の取り出しのため、作業者が作業領域である投光部８ａおよび受光部８ｂ間に入ると、投光部８ａからの光の遮断（遮光）が行われ、エリアセンサ８がオフとなる。従って、シーケンス回路２９内のエリアセンサ８の接点ｘ０がオフとなる。このとき自動モード設定スイッチ２３，テーブル原点スイッチ２２がオン状態およびリセットリレーＭ２がオフ状態になっているため、これらの接点ｘ３，ｘ２，ｍ２はオンであり、しかも遮光タイマＴ０の接点ｔ０がオンであるため、タイマＴ０（設定値がＤ０）が動作し、これにより計時が開始させる。そして、このタイマＴ０による計時が予め定められたタイムアップ時間になると、この状態を維持する。つまり、このタイマＴ０の動作が、前記接点ｔ０，ｘ０およびリレーＭ０を流れる電流により保持される。
【００２０】
次に、作業者は成形品１３を外部へ持ち出すために、前記作業領域の外へ移動する。これにより、前記投光部８ａからの光の遮断が解除され、エリアセンサ８がオンとなってタイマＴ１に接続された接点ｘ０がオンとなる。このとき、遮光時にオンとなるタイマＴ０の接点ｔ０がオンとなることにより、リレーＭ０がオンとなっており、このリレーＭ０自身の接点ｍ０，エリアセンサ８の接点ｘ０およびタイマＴ１に流れる電流により、前記リレーＭ０の動作は自己保持される。続いて、インサート品１１を金型にセットするため、再びエリアセンサ８の遮光を行うと、今度はタイマＴ１が計時を行い、このタイマＴ１の動作が、自身の接点ｔ１，エリアセンサ８による接点ｘ０およびリレーＭ１に流れる電流により自己保持される。
【００２１】
こうして、インサート品１１のインサートが完了すると、作業者は作業領域外に再び出るため、エリアセンサ８は通光状態（オン状態）となり、リレーＭ１が前記のようにオンとなっているため、これ自身の接点ｍ１により自己保持される。このリレーＭ１がオンすると成形品１３の取り出しおよびインサート作業が完了することとなる。ここで、前記エリアセンサ８における遮光回数は、成形品１３の取り出しおよびインサート品１１のインサートで、エリアセンサ８で何回遮光が行われるかを設定し、インサートのない成形や成形品１３の取り出しおよびインサートを１回のエリアセンサ８における遮光でできる場合は、遮光回数を「１」とし、前記のように、成形品１３の取り出しとインサートとで２回遮光を行う場合は遮光回数を「２」とする。
【００２２】
そして、遮光回数が「１」の場合には、リレーＭ０がオンで条件が満たされ、「２」の場合にはリレーＭ１がオンで条件が満たされる。従って、この状態でスタート釦９を操作すると、接点ｘ１がオンとなるため、次サイクル条件成立のリレーＹ０がオンになるとともに、これが接点Ｙ０により保持され、表示灯２８が点灯して作業終了を報知する。このとき、他のスタート条件が満足（複数の直列接続された接点Ｂ１，Ｂ２，…がオン）され、テーブル１が回転して、次サイクルに入ることとなる。また、前記したように、表示灯２８が点灯した後、次サイクルに入る前に前記遮光があった場合には、リレーＭ２がオンとなり、リセット動作に入って、リレーＴ０，Ｔ１，Ｍ０，Ｍ１，Ｙ０がオフとなり、再び前記と同じ動作を繰り返すこととなる。ここで、次サイクル条件成立で動作するリレーＹ０の接点ｙ０は次サイクルスタート用のリレーＭ３の回路に直列に入っているため、その接点ｙ０がオンしない限り、次サイクルに入ることはない。
【００２３】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、射出成形機近傍の作業領域へ人が出入りするのを検出するエリアセンサと、前記射出成形機による成形作業の開始を指示するスタート釦と、前記エリアセンサの出力状態にもとづいて、前記スタート釦による次サイクルのスタートの可否を制御する制御回路とを備え、前記出力状態が、成形品の取り出しまたは／およびインサート品のインサートのために前記作業領域へ人が出入する回数であって、前記制御回路は、前記エリアセンサで検出された人による遮断時間が設定値を超えたことを条件に、成形作業のために人が前記作業領域に入ったと判断して、前記スタート釦による次サイクルのスタートの可否を制御するように構成したので、以下のような効果が得られる。
人によるインサート品のインサートおよび成形品の取り出しをエリアセンサにより確認した上で次サイクルへのスタートを安全かつ円滑に実行させることができるという効果が得られる。
成形品の種類や工程に応じて異なった遮断（遮光・通光）回数を任意に選定でき、作業者（人）の移動および移動回数を検出できるという効果が得られる。
また、作業者が作業領域で前記インサート品のインサート作業や成形品の取り出し作業を行ったことを、予期しないで瞬時的に行われた他の作業や動作とは確実に区別することができ、従って、次サイクルに入る前の前記インサート作業および取り出しを正確に確認できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の一形態による成形作業確認装置を示すブロック図である。
【図２】この発明の成形作業確認装置の作業環境を示す説明図である。
【図３】この発明の説明に用いる射出成形機を概念的に示す正面図である。
【図４】この発明による成形作業確認手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
８  エリアセンサ
９  スタート釦
１１  インサート品
１３  成形品
３０  マイクロプロセッサ（制御回路）
Ａ  射出成形機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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