JP3112671B2 - 成形機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、射出成形機やダイ
カストマシンなどの成形機に係り、特に、マシン（成形
機）全体の制御を司るマイクロコンピュータ（以下、マ
イコンと称す）がノイズに対する安全対策を自動的に行
うようにした成形機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】射出成形機などの最近の成形機はマイコ
ン制御によって自動連続成形運転されるようになってお
り、このためＥＭＩ（ELECTROMAGNETIC INTERFERENCE：
電磁気干渉）に代表されるノイズによって、成形運転中
のマシン（成形機）が悪影響を受けることを避けるため
種々のノイズ対策を施している。そして、マシンの出荷
前の認定試験においてマシンにノイズをかけて耐ノイズ
試験を行い、これにより或る一定レベルまでのノイズに
よって誤動作を起こさなければ、所定のノイズ耐力値が
あるものと認定していた（耐ノイズ試験を合格させてい
た）。

【０００３】上記したマシンが耐え得るノイズレベル
（ノイズ耐力値）は、現時点ではマシンの製造メーカー
によって異なるが、マシンが設置される工場（現場）に
よってマシンのおかれる環境が大きく相違するので、通
常想定されるノイズレベル以上の相当大きなノイズレベ
ルに耐えられるように設定されているのが一般的であ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記したように、マシ
ン（成形機）の耐え得るノイズレベルは、通常想定でき
る環境下ではマシンが誤動作を起こさない程度の値に設
定されてはいるが、マシンのノイズ耐力を向上させるに
はコスト等の兼ね合いから自ずと限界がある（ノイズ耐
力値の向上には限界がある）。このため、例えば成形機
の近傍に、通常は考えられない非常に高いレベルのノイ
ズを発生する古い産業機械などが設置された環境下、あ
るいは、突発的に発生した（到来した）非常に高いレベ
ルのノイズ（例えば、走行中の車からの違法ＣＢ無線機
による高出力電波によるノイズ、雷放電や原子爆弾によ
るノイズ等々）によって、成形機が誤動作を起こす場合
があり、誤動作を起こした場合はマシンの損傷の虞があ
り、早急に安全対策を施すことが求められていた。

【０００５】また、ノイズは目に見えないので、マシン
（成形機）の設置される工場の環境が把握しにくく、マ
シン（成形機）に誤動作があってこの要因がマシンに無
いと考えられる場合等に、始めてサービスエンジニアな
どによってマシン周辺のノイズを測定器で観測し対策を
施しているのが現状であって、安全対策上、何らかの改
善が必要であった。勿論、マシン（成形機）の設置前に
マシン周辺のノイズを観測して対策を施すことも考えら
れるが、前記した突発的に到来した非常に高いレベルの
ノイズには対処不能であるし、そもそも総べての国のユ
ーザー乃至販売者が設置前にマシン周辺のノイズを観測
して対策を施すとは期待できない。さらにはまた、この
種のマシン（成形機）においては、誤動作があった際こ
れが許容できないものである場合にはマシンを自動的に
緊急停止させるようにしているが、これがそもそもマシ
ン自体に起因する誤動作なのか、突発的な高レベルノイ
ズによるものかを、事後に的確に判断できないという問
題もあった。

【０００６】本発明は上記の点に鑑みなされたもので、
その目的とするところは、成形機自身がノイズレベルを
判定し自動的に安全対策処理を行う安全性に優れた成形
機を提供することにある。また、本発明の他の目的とす
るところは、マシンが緊急停止した際にそれがノイズに
よるものかどうかを的確に判定できるようにすることに
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記した目的を
達成するため、成形機に内蔵された制御装置（マイコ
ン）が、設定された各種運転条件データと各センサから
の計測情報等に基づき成形機の各部を駆動制御する自動
運転制御機能と、各センサからの計測情報等に基づき異
常発生の監視・診断を行う異常診断機能とを少なくとも
具備した成形機において、前記センサとして電界・磁界
レベルを検出するノイズセンサを成形機の電源装置の電
源ライン近傍に設けて、該ノイズセンサによって、成形
機が耐え得るノイズ耐力値未満の所定レベルを超えるノ
イズ値が検出された場合には（例えば、成形機が耐え得
るノイズ耐力値が２０００Ｖであるとすると、２０００
×（８０〜９５％）Ｖ程度以上のイズ値が検出される
と）、マイコンは成形機の運転を緊急停止させ、また、
この緊急停止した要因がノイズであった旨を、メモリに
格納するようにされる。

【０００８】すなわち、成形機（マシン）の電源部の電
源ライン近傍に配設されたノイズセンサが、成形機が耐
え得るノイズ耐力値（例えば、２０００Ｖ）未満の所定
レベル（例えば、１８００Ｖ）以上のノイズ値を検出す
ると、マイコンはマシンを緊急停止させ、少なくとも駆
動源（油圧駆動源や電磁駆動源）のためのドライバ群へ
の電源の供給をストップさせてマシンの各メカニズムを
運転不能な状態におき、且つ、緊急停止した要因がノイ
ズであった旨を、メモリに格納する。

【０００９】斯様にすることによって、ノイズによって
成形機（マシン）が誤動作する前に、マシン自身が自動
的にマシンを運転不能な状態におくので、マシンがノイ
ズによって誤動作する虞がない、極めて安全性の高い成
形機を実現することができる。さらに、緊急停止した要
因がノイズであった旨をメモリに格納しているので、マ
シンの緊急停止要因がノイズによるものであったかどう
かを事後に的確に判定できる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図１及び図２に示
した１実施形態によって説明する。図１は本発明による
制御方法が適用される射出成形機の概略を示すブロック
図である。同図において、符号１で総括的に示す射出成
形機は、公知の型開閉装置２や射出装置３等のメカニズ
ム系と、マシン全体の制御を司るマイコン４、各部への
電力供給を行う電源装置５等を具備しており、上記マイ
コン４は、自動成形運転プログラムによって、予め設定
された運転条件値と、マシンの各部に配設されたセンサ
群６からの計測情報等とを参照して、ドライバ群（各メ
カニズムの駆動回路群）７を介してメカニズム系を駆動
制御するようになっている。８はマイコン４への入力操
作手段たるキー入力装置、９はマイコン４による処理結
果等々を表示するカラーＣＲＴディスプレイよりなる表
示装置である。なお、本実施形態においては、上記セン
サ群６に含まれるセンサとしてノイズセンサ６ａが設け
られており、該ノイズセンサ６ａは、例えば前記ＥＭＩ
ノイズ等が検出可能なように上記電源装置５の電源ライ
ン近傍等の必要個所に必要な数だけ配設される。このノ
イズセンサ６ａとしては、市販のＥＭＩノイズセンサや
電源ライン観測装置と称されるノイズ観測装置の必要部
位（電界・磁界測定プローブや検出信号処理回路）を取
り出して使用してもよいし、電界・磁界測定プローブ等
を購入して作成してもよい。

【００１１】前記マイコン４は、実際には、各種Ｉ／Ｏ
インターフェース、主制御プログラム並びに各種固定デ
ータなどを格納したＲＯＭ、各種フラグや測定データ等
を読み書きするＲＡＭ、全体の制御を司るＣＰＵ等を具
備しており、予め作成された各種プログラムに従って各
種処理を実行するも、本実施形態においては説明の便宜
上、成形条件設定記憶部１０、成形プロセス制御部１
１、実測値記憶部１２、異常判定データ記憶部１３、異
常診断部１４、表示制御部１５、アラーム情報格納部１
６等の機能部を具備しているものとして、以下の説明を
行なう。

【００１２】上記成形条件設定記憶部１０には、キー入
力手段８もしくは他の適宜入力手段によって入力された
各種成形条件値が、書き替え可能な形で記憶されてい
る。この成形条件としては、例えば、チャージ行程時の
スクリュー位置とスクリュー回転数及び背圧との関係、
サックバック制御条件、射出開始位置から保圧切替点
（位置）まで（１次射出行程）の細分化された射出速度
条件、保圧切替時点から保圧終了時点までの細分化され
た保圧圧力条件、各部の温度、型閉じストロークと速
度、型締め力、型開きストロークと速度、エジェクト制
御条件等々が挙げられる。

【００１３】前記成形プロセス制御部１１は、予め作成
された成形プロセス制御プログラムと成形条件設定記憶
部１０に格納された設定条件値とに基づき、前記したセ
ンサ群６からの計測情報をリアルタイムで取り込む実測
値記憶部１２からの情報及び自身に内蔵されたクロック
からの計時情報を参照しつつ、ドライバ群７（モータド
ライバ、制御弁ドライバ、ヒータドライバ等々）を介し
て対応する各駆動源を駆動制御し、一連の成形行程を実
行させる。

【００１４】前記実測値記憶部１２には、連続自動運転
時における予め設定されたモニタ項目の総べての実測値
が、連続する所定回数のショットにわたって取り込まれ
て記憶されるようになっている。この取り込まれるモニ
タ項目は大別すると、時間監視項目、位置監視項
目、回転数監視項目、速度監視項目、圧力監視項
目、温度監視項目、電力監視項目が挙げられ、本実
施形態においてはこれらに加えて、前記ノイズセンサ６
ａによるノイズ値データも取り込み・格納されるように
なっている。

【００１５】前記異常判定データ記憶部１３には、予め
ケーススタディした異常事象、異常数値等が格納されて
いる。そして、前記異常診断部１４が、前記成形条件設
定記憶部１０のデータや実測値記憶部１２のデータ等を
常時取り込み、異常判定データ記憶部１３の内容を参照
して、異常が発生していないかを自動判定するようにな
っている。この異常診断部１４が異常事態の発生を認知
すると、例えば図示せぬ警音発生装置によって警音を発
生させると共に、異常内容が所定レベル以上のものと判
定された場合には、この旨を示す信号を成形プロセス制
御部１１に出力し、成形プロセス制御部１１をしてマシ
ンを緊急停止させるようになっている。また、異常診断
部１４が異常事態の発生と判断すると、この異常項目、
異常数値データの総べてが前記アラーム情報格納部１６
に格納される。

【００１６】本実施形態においては、異常診断部１４に
はノイズレベル判定部１４ａが具備されており、該ノイ
ズレベル判定部１４ａは常時、前記ノイズセンサ６ａに
よる実測ノイズデータと異常判定データ記憶部１３に格
納・設定されたノイズ許容値データとを対比し、現在の
外乱ノイズが、成形機（マシン）が耐え得るノイズ耐力
値（例えば、２０００Ｖ）未満の所定レベル（例えば、
１８００Ｖ）を超えたか否かを判定している。そして、
ノイズセンサ６ａによる実測ノイズデータが上記１８０
０Ｖを超えると（例えば、ノイズによるパルス的なサー
ジ電圧が１８００Ｖを超えると）、ノイズレベル判定部
１４ａ（異常診断部１４）が、マシンに誤動作が発生す
ることを未然に防ぐため前記成形プロセス制御部１１に
停止指令を送出してマシンを緊急停止させるようになっ
ている。また本実施形態においては、ノイズが所定レベ
ルを超えてマシンの運転を緊急停止させた場合には、異
常診断部１４から前記電源装置５へ制御信号が送出さ
れ、これによって、少なくとも前記ドライバ群７への電
源電圧の供給をストップさせてマシンの各メカニズムを
運転不能な状態におき、安全性を高めるようにしてあ
る。さらに、本実施形態においては、このノイズ検出に
よるマシン緊急停止時には、表示装置９等への電源供給
もストップさせ、マイコン４の異常モード時の機能のみ
を働かせるようにされている。

【００１７】なお、成形機（マシン）が耐え得るノイズ
耐力値未満の上記した所定レベル（マシンを停止させる
ノイズレベル）は、任意に設定可能であるが、マシンの
ノイズ耐力値よりもあまりに小さいとマシンが頻繁に停
止するし、マシンのノイズ耐力値に限りなく近づいた値
にすると万が一の誤動作の虞があるので、本実施形態に
おいては、ノイズ耐力値×（８０〜９５％）程度以上の
ノイズ値が検出されるとマシンを緊急停止させるように
してある。

【００１８】前記アラーム情報格納部１６には、前記し
たように異常診断部１４が異常事態の発生と判断する
と、この異常情報（上記した所定レベル以上のノイズ検
出等々の情報）が格納される。本実施形態においては、
このアラーム情報格納部１６は不揮発性メモリもしくは
バッテリーバックアップされたＲＡＭが採用されてお
り、マイコン４を含む全電気系統への電源供給が遮断さ
れても、異常（アラーム情報）履歴が保存可能とされて
いる。こうする所以は、本実施形態においては上述した
ように、ノイズが所定レベルを超えてマシンの運転を緊
急停止させた際には、ドライバ群７への電源供給をスト
ップさせて安全性を高めるようにしているが、さらに安
全性を高めるためにはマイコン４自体の暴走を防ぐため
マイコン４の機能を完全停止させたいという要求があっ
たり、停電等によってマシンの全電気系統が死んでしま
った際にも、異常（アラーム情報）履歴を保存するため
である。

【００１９】前記表示制御部１５は、オペレータの適宜
キー操作による画像呼出し指令により、必要に応じ前記
成形条件設定記憶部１０や実測値記憶部１２からデータ
を抽出してこれを数値画像データやグラフィック画像デ
ータに変換し、また、図示せぬ画像表示用固定データ格
納部から当該画像表示に用いるための固定データ（例え
ば、記号・単位データ、罫線データ、単純化した図形デ
ータ等々）を取り出し、これらを合成してオペレータの
所望する画像データを生成し、前記表示装置９上に表示
させる。また異常事態の発生時には、 表示装置９を含む各電気系に電源が供給されている際
には、前記異常診断部１４からのアラーム信号の到来に
よって図示せぬアラームメッセージ格納部から対応する
異常項目のメッセージ情報を引出し、これを画像データ
に変換処理して表示装置９にアラームメッセージを強制
表示させる。 異常事態の発生によって表示装置９への電源供給が断
たれた（主電源がＯＦＦされた）際には、オペレータの
操作によって主電源がＯＮされた後、前記アラーム情報
格納部１６から最新の異常情報データを抽出して、これ
に基づき図示せぬアラームメッセージ格納部のデータを
参照してアラーム画像データを生成して、これを表示装
置９に表示させる。

【００２０】次に、自動成形運転中における前記マイコ
ン４によるノイズレベル判定及びこれに関連する処理を
図２のフローチャートによって説明する。図２のステッ
プＳＴ１では、前記ノイズセンサ６ａからの測定値が、
マシンのノイズ耐力値未満の所定レベルを超えたか否か
が問われ、ＹＥＳならステップＳＴ２へ進み、ＮＯなら
ステップＳＴ７へ進んで自動成形運転を継続させる。ス
テップＳＴ２では、検出ノイズが所定レベルを超えたの
でノイズ安全対策処理を実行し、アラーム音を出してマ
シンを緊急停止させ、また、ノイズが所定値を超えた旨
を示すデータ（ノイズ異常を示すデータ及びノイズ数値
データ）をＩＤ情報（発生日時データ等）を付して前記
アラーム情報格納部１６へ記憶させ、さらに、マイコン
４の異常モード対応機能のみを働かせるようにして電源
装置５による前記ドライバ群７や表示装置９への電源供
給をストップさせる（主電源をＯＦＦさせる）。ステッ
プＳＴ２に続くステップＳＴ３においては、オペレータ
の手動操作で主電源がＯＮされたか否かが問われ、ＹＥ
ＳならステップＳＴ４へ進み、ＮＯならこのステップ３
の処理を繰り返す。ステップＳＴ４では、アラーム情報
格納部１６から最新の異常情報データ、すなわちノイズ
異常情報データを抽出して、これに基づいた画像データ
変換処理を施して表示装置９にアラームメッセージを表
示させ、ステップＳＴ５へ進む。ステップＳＴ５では、
安全が確認されてオペレータによって成形運転の再開指
令がなされたか否かが問われ、ＹＥＳならステップＳＴ
６へ進み、ＮＯならステップＳＴ４へ戻る。ステップＳ
Ｔ６では成形運転を再開させ、次のステップＳＴ７へ進
んで該ステップＳＴ７で自動成形運転を継続させ、ステ
ップＳＴ８へ進む。ステップＳＴ８では所定ショット数
の成形が完了したか否かが（自動成形運転を終了するか
否かが）問われ、ＹＥＳならこの一連のフローを終了
し、ＮＯならステップＳＴ１へ戻る。

【００２１】以上のように斯様な制御手法をとる本実施
形態においては、成形機自身がノイズレベルを判定し、
ノイズが所定レベルを超えると（ノイズがマシンのノズ
ル耐力値に達するまでに）自動的に緊急停止するので
（自動的に安全対策処理を行うので）、ノイズによって
マシンが誤動作する虞のない安全性に優れた成形機を実
現できる。また、本実施形態の成形機を用いれば自動成
形運転中の突発的なノイズに対処できることは勿論、成
形機の据付け時の初期試験運転時にマシン周囲のノイズ
環境を測定できるので、自動成形運転に入る前にノイズ
環境対策を施すことも可能となる。さらに、マシンが自
動的に緊急停止した際に、これがマシン自体に起因する
誤動作なのか、突発的な高レベルのノイズによるものか
を、事後に的確に判定可能ともなる。

【００２２】以上本発明を図示した実施形態によって説
明したが、当業者には本発明の精神を逸脱しない範囲で
種々の変形が可能であることは言うまでもなく、例え
ば、検出ノイズによる処理をノイズレベルで段階付け
し、中程度のレベルのノイズを検出した際には警音とア
ラームメッセージを出力して自動運転を継続させ、大き
なレベルのノイズを検出した際には、前記した実施形態
による処理を実行させるようにしても良い。

【００２３】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、成形機自
身が外部から到来するＥＭＩに代表される電界・電磁ノ
イズを検出して、外部から到来する非常にレベルの高い
電界・電磁ノイズによって成形機が誤動作する前に、成
形機自身が自動的に自身を運転不能な状態におくので、
突発的に発生した（到来した）非常に高いレベルのノイ
ズ（例えば、走行中の車からの違法ＣＢ無線機による高
出力電波によるノイズ、雷放電や原子爆弾によるノイズ
等々）などによって、成形機が誤動作を起こすことを確
実に防止し得る、きわめて安全性の高い成形機を実現す
ることができる。また、マシンが緊急停止した際にそれ
がノイズによるものかどうかを事後に的確に判定でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施形態に係る制御方法が適用され
る射出成形機の要部ブロック図である。

【図２】本発明の１実施形態に係る射出成形機のマイコ
ンの処理フローの１例を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 射出成形機（マシン） ２ 型開閉装置 ３ 射出装置 ４ マイクロコンピュータ（マイコン） ５ 電源装置 ６ センサ群 ６ａ ノイズセンサ ７ ドライバ群 ８ キー入力装置 ９ 表示装置 １０ 成形条件設定記憶部 １１ 成形プロセス制御部 １２ 実測値記憶部 １３ 異常判定データ記憶部 １４ 異常診断部 １４ａ ノイズレベル判定部 １５ 表示制御部 １６ アラーム情報格納部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B29C 45/76 - 45/84 B22D 17/32 G05B 9/02,19/048,23/02

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 成形機に内蔵された制御装置が、設定さ
   れた各種運転条件データと各センサからの計測情報等に
   基づき成形機の各部を駆動制御する自動運転制御機能
   と、前記各センサからの計測情報等に基づき異常発生の
   監視・診断を行う異常診断機能とを、少なくとも具備し
   た成形機において、 成形機の電源装置の電源ライン近傍に設けられた電界・
   磁界レベルを検出するノイズセンサと、該ノイズセンサ
   によって所定レベル以上のノイズ値が検出された場合
   に、成形機の運転を緊急停止させるノイズレベル判定手
   段とを、有することを特徴とする成形機。
2. 【請求項２】 請求項１記載において、 前記成形機の運転を緊急停止させるレベルのノイズ値
   は、成形機が耐え得るノイズ耐力値未満の所定値である
   ことを特徴とする成形機。
3. 【請求項３】 請求項１記載において、 前記緊急停止させた場合には、その異常要因情報をメモ
   リに格納することを特徴とする成形機。
4. 【請求項４】 請求項３記載において、 前記メモリは、不揮発性メモリもしくはバッテリーバッ
   クアップされたＲＡＭであることを特徴とする成形機。