特許 6869010 成形機の保守管理システム及び保守管理方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6869010

(24)【登録日】2021年4月15日

(45)【発行日】2021年5月12日

(54)【発明の名称】成形機の保守管理システム及び保守管理方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 45/76 20060101AFI20210426BHJP

   B29C 45/40 20060101ALI20210426BHJP

   B29C 45/44 20060101ALI20210426BHJP

【ＦＩ】

   B29C45/76

   B29C45/40

   B29C45/44

【請求項の数】5

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2016-223123(P2016-223123)

(22)【出願日】2016年11月16日

(65)【公開番号】特開2018-79618(P2018-79618A)

(43)【公開日】2018年5月24日

【審査請求日】2019年10月24日

(73)【特許権者】

【識別番号】308011351

【氏名又は名称】大和化成工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100129654

【弁理士】

【氏名又は名称】大池 達也

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 誠

(72)【発明者】

【氏名】村松 潤

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 祐紀

【審査官】 浅野 昭

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−０９６１２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６０−１９０８２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−１０９１９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−１１４０１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−１６８７３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１３７０７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０３９８８９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２９Ｃ ３３／００−３３／７６

Ｂ２９Ｃ ４５／００−４５／８４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

分割構造の型を相互に当接させる型締めにより形成される内部空間において原材料を所定形状に加工する成形機の保守管理システムであって、該成形機は、前記内部空間に原材料を射出する射出ユニットを有しており、
前記内部空間を形成する型に穿設された孔に進退可能に収容された内挿部材に作用する荷重を計測する計測手段と、
当該計測手段が前記荷重を計測して取得された荷重データを処理することで保守作業あるいは点検作業の要否を判断する判断手段と、を備え、
該判断手段は、前記射出ユニットが前記内部空間に原材料を射出したときの時系列の荷重データを処理、あるいは、当該時系列の荷重データに基づいて変換されたデータを処理することにより前記要否を判断するように構成されていることを特徴とする成形機の保守管理システム。

【請求項2】

請求項１において、前記射出ユニットは、制御信号である射出信号が入力されたときに原材料を射出するように構成されており、
前記判断手段は、前記射出信号が前記射出ユニットに入力されてから前記荷重がピーク値に到達するまでに要した到達時間に関する閾値処理によって前記要否を判断するように構成されていることを特徴とする成形機の保守管理システム。

【請求項3】

請求項１または２において、前記内挿部材は、型に保持された前記所定形状の成形品を離型するために、当該成形品に当接して押し出すイジェクタピンであることを特徴とする成形機の保守管理システム。

【請求項4】

分割構造の型を相互に当接させる型締めにより形成される内部空間において原材料を所定形状に加工する成形機の保守管理方法であって、
前記内部空間を形成する型に穿設された孔に進退可能に収容された内挿部材と、前記内部空間に原材料を射出する射出ユニットと、を有する成形機について、
前記射出ユニットが前記内部空間に原材料を射出したときに前記内挿部材に作用する荷重を計測して時系列の荷重データを取得し、当該時系列の荷重データを処理、あるいは、当該時系列の荷重データに基づいて変換されたデータを処理することにより保守作業あるいは点検作業の要否を判断することを特徴とする成形機の保守管理方法。

【請求項5】

請求項４において、前記射出ユニットは、制御信号である射出信号が入力されたときに原材料を射出するように構成されており、
前記射出信号が前記射出ユニットに入力されてから前記荷重がピーク値に到達するまでに要した到達時間に関する閾値処理によって前記要否を判断することを特徴とする成形機の保守管理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、分割構造の型を利用して所定形状を成形する成形機に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、樹脂材料の射出成形により所定形状の製品や部品を加工する成形機や、金属材料に圧力を作用するプレス加工により所定形状の製品や部品を加工する成形機など、分割構造の型を備える加工機が知られている。例えば射出成形用の成形機では、分割構造の型を相互に当接させて形成される内部空間（キャビティ）に溶融状態の樹脂材料を射出して成形が行われる（例えば特許文献１参照。）。

【0003】

樹脂成形の際には、溶融状態で射出される樹脂材料からガスが発生し、そのガスに由来するヤニが成形面に付着することがある。ヤニ等の付着により成形面が汚れてくると成形品に品質上の問題が生じてくるため、定期的な保守作業が必要になる。品質上の問題が生じる前に保守作業を実施できるよう、例えば成形回数が予め設定された所定回数に到達したときや、例えば成形機の運転時間が所定時間に到達したとき等に保守作業を実施する運用が一般的となっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１２−０２５００３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、前記従来の成形機の保守管理では、次のような問題がある。すなわち、成形面の実際の汚れ度合いを把握することなく保守作業を実施する場合、マージンを持たせた早目のタイミングで保守作業を実施する必要があり、作業回数が多くなる傾向にあるという問題がある。

【0006】

本発明は、前記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、保守の必要性が生じたときに適切なタイミングで保守作業を実施することで作業回数を低減し、保守作業に要する運用コストを抑制できる成形機の保守管理システム及び保守管理方法を提供しようとするものである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の第１の態様は、分割構造の型を相互に当接させる型締めにより形成される内部空間において原材料を所定形状に加工する成形機の保守管理システムであって、該成形機は、前記内部空間に原材料を射出する射出ユニットを有しており、
前記内部空間を形成する型に穿設された孔に進退可能に収容された内挿部材に作用する荷重を計測する計測手段と、
当該計測手段が前記荷重を計測して取得された荷重データを処理することで保守作業あるいは点検作業の要否を判断する判断手段と、を備え、
該判断手段は、前記射出ユニットが前記内部空間に原材料を射出したときの時系列の荷重データを処理、あるいは、当該時系列の荷重データに基づいて変換されたデータを処理することにより前記要否を判断するように構成されていることを特徴とする成形機の保守管理システムにある。

【0008】

本発明の第２の態様は、分割構造の型を相互に当接させる型締めにより形成される内部空間において原材料を所定形状に加工する成形機の保守管理方法であって、
前記内部空間を形成する型に穿設された孔に進退可能に収容された内挿部材と、前記内部空間に原材料を射出する射出ユニットと、を有する成形機について、
前記射出ユニットが前記内部空間に原材料を射出したときに前記内挿部材に作用する荷重を計測して時系列の荷重データを取得し、当該時系列の荷重データを処理、あるいは、当該時系列の荷重データに基づいて変換されたデータを処理することにより保守作業あるいは点検作業の要否を判断することを特徴とする成形機の保守管理方法にある。

【発明の効果】

【0009】

本発明に係る成形機の保守管理では、前記型に汚れが付着したり前記内挿部材に何らかの異常が発生すると、前記内挿部材の動きが悪くなり摺動抵抗等が大きくなることに着目している。本発明では、この内挿部材に作用する荷重を計測し、荷重データを処理することで保守作業あるいは点検作業の要否を判断する。

【0010】

本発明の成形機の保守管理システム及び保守管理方法では、前記内挿部材に作用する荷重に基づいて保守作業等の要否を判断するため、型の汚れや前記内挿部材の異常など現実に起きている状況を反映した判断が可能である。これにより本発明によれば、型に汚れが付着したり異常の兆候が現れたときに適切なタイミングで保守作業や点検作業を実施可能である。適切なタイミングで保守作業を実施すれば、過度な保守作業の実施を回避でき保守管理に要するコストを抑制できる。また、異常の兆候が現れたときに点検作業を実施すれば、症状の重症化を未然に回避でき補修コストを抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】実施例１における、型開き状態の射出成形機の説明図。。

【図2】実施例１における、射出成形機の電気的な構成を示すブロック図。

【図3】実施例１における、型締め状態下の射出成形の様子を示す説明図。

【図4】実施例１における、成形加工の後、型開きした状態を示す説明図。

【図5】実施例１における、イジェクタピンで成形品を離型する様子を示す説明図。

【図6】実施例２における、他の成形機への適用例の説明図。

【図7】実施例２における、他の成形機への適用例の説明図。

【発明を実施するための形態】

【0012】

本発明において、内挿部材に作用する荷重としては、この内挿部材が進退する方向に作用する荷重のほか、捻り方向を含む他の方向に作用する荷重等がある。
荷重データの処理方法としては、各種の統計処理や、閾値処理や、時系列データについて特定の周波数帯を通過あるいは遮断するフィルタリング処理や、新品時の波形と現状の波形との比較処理等がある。この比較処理としては、例えば、新品時の波形データと現状の波形データとの類似度合いを表す相関係数を算出するための相関処理等がある。

【0013】

本発明における計測手段は、型に相対して前記内挿部材が変位する際、当該内挿部材に作用する荷重を計測することも良い。
型が汚れてくると、前記孔を前記内挿部材が進退する際の摺動抵抗が大きくなる可能性が高い。この摺動抵抗が大きくなれば、例えば前記内挿部材を進退させるために大きな力を要するようになり、前記内挿部材に作用する荷重が大きくなる。例えば前記荷重データのうちのピーク値に関する閾値判断によれば、型の汚れに応じて上記の摺動抵抗が大きくなった状態を判定でき、これにより保守作業の要否等を判断できる。

【0014】

さらに、例えば前記内挿部材が前記孔の中で”かじり”を生じて動きが悪くなったような場合には、例えば前記内挿部材を進退させるために過大な力を要するようになる。例えば上記と同様に前記荷重データのうちのピーク値に関する閾値判断によれば、何らかの異常によって前記内挿部材の動きが悪くなったような状態を検知でき、点検作業の要否等を判断できる。

【0015】

本発明における計測手段は、前記原材料を所定形状に成形する際に前記内挿部材に作用する荷重を計測することも良い。
成形時には、成形材料である樹脂材料等からの反力が型に作用し、当該型に収容された前記内挿部材にも作用する。例えば型の汚れ等により前記孔に収容された前記内挿部材の軸方向の動きが悪くなっていれば、成形時に前記内挿部材に作用する荷重が小さくなったり、荷重の立ち上がり（時間的な変化）が緩慢になる可能性が高い。そこで、成形時に前記内挿部材に作用する荷重データを処理すれば、保守作業の要否等を判断できる。

【0016】

本発明における内挿部材は、型に保持された前記所定形状の成形品を離型するために、当該成形品に当接して押し出すイジェクタピンであると良い。
前記内部空間に突出可能に設けられるイジェクタピンは、型の汚れの影響を受けやすい。そのため、このイジェクタピンに作用する荷重は、型の汚れの度合いを反映したものとなる。イジェクタピンの荷重データに基づけば、保守作業の要否等を精度高く判断できる。

【0017】

本発明に係る成形機が加工する成形品の所定形状は、前記分割構造の型を所定の一方向に離隔させるだけでは成形品の離型ができないアンダーカット形状を含んでいる一方、当該所定形状の成形を実現する成形機は、前記内部空間の内周面の一部をなし前記アンダーカット形状を成形するための成形面であるアンダーカット成形面と、前記所定の一方向に対して交差する方向に該アンダーカット成形面を変位させるための駆動機構と、を有し、
該駆動機構は、前記所定の一方向に対して斜行する傾斜面が内周面の少なくとも一部をなす孔と、この孔に進退可能に収容された内挿部材と、を含み、当該孔に相対して前記内挿部材が進退する際の前記傾斜面との干渉により前記交差する方向に前記アンダーカット成形面を変位させるように構成されており、
前記計測手段は、前記アンダーカット成形面を前記交差する方向に変位させるときに前記内挿部材に作用する荷重を計測することも良い。

【0018】

アンダーカット形状とは、前記所定の一方向に向かう末広がりの形状をなし、前記所定の一方向への型の移動のみによっては離型が不可能な形状である。前記アンダーカット成形面について、前記所定の一方向と交差する方向に変位可能とすれば、前記アンダーカット形状の離型が可能になる。

【0019】

前記アンダーカット成形面を有する成形機では、前記所定の一方向と交差する方向に前記アンダーカット成形面を変位させるための駆動機構が必要である。この駆動機構としては、前記傾斜面を内周面の少なくとも一部に含む孔を設け、この孔に前記内挿部品を進退可能に収容した機構が一般的である。この駆動機構では、孔に収容された前記内挿部材が進退する際、前記傾斜面と干渉して前記交差する方向の動きを発生できる。

【0020】

型に汚れ等が生じた場合や、前記駆動機構に異常の兆候が現れたような場合には、前記アンダーカット成形面を変位させるために必要な力が大きくなり、前記内挿部材に作用する荷重が大きくなる。この荷重を監視すれば、保守作業や点検作業の必要性を的確に判断できる。なお、前記アンダーカット成形面は、前記内挿部材によって駆動される例えばスライドコアなどの他の型部品の表面であっても良いし、前記内挿部材の表面に前記アンダーカット成形面を設けることも良い。

【実施例】

【0021】

本発明の実施の形態につき、以下の実施例を用いて具体的に説明する。
（実施例１）
樹脂材料の射出成形を行う射出成形機１０を成形機の一例として例示し、イジェクタピン１１に作用する荷重を監視して保守作業あるいは点検作業の要否を判断する保守管理システム１及び保守管理方法について、図１〜図５を用いて説明する。

【0022】

保守管理システム１は、図１及び図２のごとく、分割構造の金型（型）２２、２６を相互に当接させる型締めにより形成されるキャビティ（内部空間）に、原材料である樹脂材料を射出して所定形状に加工する射出成形機１０を保守・管理するためのシステムである。この保守管理システム１は、金型２２に穿設された孔２２８に進退可能に収容された内挿部材の一例であるイジェクタピン１１に作用する荷重を計測するロードセル（計測手段）１１０と、ロードセル１１０が計測した荷重データを処理することで保守作業あるいは点検作業の要否を判断する判断手段として機能する保守ユニット１７０と、を備えている。

【0023】

保守管理システム１では、図１及び図２のごとく、保守ユニット１７０が射出成形機１０に組込あるいは付設されていると共に、射出成形機１０が備える駆動モータ１８１、１８２等を駆動する制御ユニット１８０と保守ユニット１７０とが通信可能に接続されている。保守ユニット１７０は、ロードセルアンプ１７１を介してロードセル１１０による計測データを取得して保守作業等の要否を判断し、その判断結果を制御ユニット１８０に出力する。保守ユニット１７０による保守作業等の要否の判断結果は、制御ユニット１８０の制御によって射出成形機１０に設けられた表示ユニット１０８により表示されて報知される。
以下、この内容について詳しく説明する。

【0024】

射出成形機１０は、図１のごとく、可動側の金型２２を保持する可動プラテン２１と、固定側の金型２６を保持する固定プラテン２５と、を備えている。可動プラテン２１を固定プラテン２５に向けて前進させることで可動側の金型２２を固定側の金型２６に当接させて型締めできる。また、固定プラテン２５から離れる側に可動プラテン２１を後退させれば金型２２、２６を離隔して型開きでき、成形品５（図３）の取り出しが可能になる。

【0025】

固定プラテン２５は、射出成形機１０の骨格構造をなす図示しないフレーム（枠体）に固定され、可動プラテン２１に対面する側の表面に金型２６を保持している。また、固定プラテン２５の背面側には、原材料である樹脂材料を射出する射出ユニット３１が設けられている。例えば射出ユニット３１が射出する溶融状態のＰＰ（ポリプロピレン）は、固定プラテン２５及び金型２６を貫通する射出孔３１９を経由して型締めされた金型２２、２６のキャビティ（内部空間）に射出される。

【0026】

射出ユニット３１は、図１のごとく、粒状の樹脂材料を保持するホッパー３１０と、溶融状態の樹脂材料を射出するノズルを先端側に設けたシリンダ３１５と、を備えている。円筒状のシリンダ３１５には、樹脂材料を先端のノズルに向けて送り出す棒状の回転スクリュ３１７が内挿配置されていると共に、面ヒータ３１８が外周に配設されている。ホッパー３１０からシリンダ３１５に供給された樹脂材料は、面ヒータ３１８の熱で溶融し、回転スクリュ３１７により混錬されてノズルに向けて送出される。射出ユニット３１は、制御信号である射出信号を制御ユニット１８０から入力されたとき、樹脂材料を射出する。なお、図２では、射出ユニット３１の図示を省略している。

【0027】

可動プラテン２１は、図１及び図２のごとく、第１の駆動モータ１８１の出力軸がギア係合するボールネジを含む進退機構（図示略）を介して射出成形機１０のフレーム（図示略）に支持されている。可動プラテン２１は、この進退機構による進退駆動により直線的に移動して固定プラテン２５との間隙を拡縮でき、これにより型締め、型開きが実現される。

【0028】

第１の駆動モータ１８１（図２）は、可動プラテン２１を進退駆動するための動力を発生する動力源である。例えばステッピングモータである本例の駆動モータ１８１は、制御ユニット１８０が出力する制御信号（パルス信号）に応じて１ステップずつ回転し、可動プラテン２１の進退位置を高精度に制御可能である。

【0029】

可動プラテン２１及び金型２２には、内挿部材の一例をなすイジェクタピン１１を進退可能に収容するための孔２１８、２２８が穿設されている。そして、可動プラテン２１には、イジェクタピン１１を軸方向に進退させる駆動機構が設けられている。イジェクタピン１１が前進すると金型２２の成形面２２０から突出し、これにより金型２２に保持された成形品５を押し出して離型できる。

【0030】

イジェクタピン１１の駆動機構は、図１のごとく、複数のイジェクタピン１１を軸方向に一斉に進退させる板状のイジェクタプレート１１１と、イジェクタプレート１１１の裏面（金型２２の反対側の面）に当接する柱状のイジェクタロッド１１９と、を含んで構成されている。この駆動機構では、イジェクタプレート１１１の前進に応じてイジェクタピン１１を軸方向に一斉に押し出しできる。なお、イジェクタピン１１は、後端側がイジェクタプレート１１１に連結されているため、イジェクタプレート１１の後退に応じて一斉に引き戻し可能である。

【0031】

イジェクタロッド１１９は、軸方向に前進してイジェクタプレート１１１を金型２２に向かって押し出す。イジェクタロッド１１９は、例えばその外周面に設けたラックギアと、第２の駆動モータ１８２（図２）によって回転駆動されるピニオンギアと、を螺合させたラックアンドピニオンなどの図示しないギア機構により駆動される。なお、イジェクタロッド１１９の駆動方法としては、上記のギア機構による方法のほか、油圧等により駆動する方法等がある。

【0032】

金型２２側に当るイジェクタプレート１１１の表面には、イジェクタピン１１と並列してリターンロッド１６が当接している。軸状のリターンロッド１６は、金型２２を貫通して突出可能であり、型締めしたとき金型２６に当接するように配置されている。また、このリターンロッド１６にはコイル状の付勢スプリング１６０が外挿配置され、この付勢スプリング１６０は金型２２とは反対側にイジェクタプレート１１１を付勢する。

【0033】

イジェクタロッド１１９が前進駆動されていない状態では、付勢スプリング１６０に付勢されたイジェクタプレート１１１が金型２２から遠ざかる側に押し付けられて位置し、これにより、イジェクタピン１１が成形面２２０と略面一をなすように金型２２に格納される。上記のリターンロッド１６は、イジェクタピン１１のかじり等によりイジェクタプレート１１１が十分に戻り切れない状況で有効に機能する。型締めの際、リターンロッド１６が金型２６に当接し、これによりイジェクタプレート１１１を確実に押し戻すことが可能となっている。

【0034】

イジェクタピン１１の後端面とイジェクタプレート１１１との間には背の低い円柱状のロードセル１１０が介設されている。ロードセル１１０は、歪ゲージを利用する荷重センサであり、円柱状の軸方向に作用する荷重の大きさに応じて電気信号（電圧信号）を出力する。本例では、イジェクタピン１１に対して軸方向が一致するようにロードセル１１０が配設されている。このロードセル１１０によれば、イジェクタピン１１を突出駆動する際に軸方向に作用する荷重や、成形時にイジェクタピン１１の先端面に作用する荷重等の計測が可能である。

【0035】

イジェクタプレート１１１には、ロードセル１１０の出力信号を増幅するロードセルアンプ１７１（図２参照。）が取り付けられ、ロードセル１１０から延設された信号線が電気的に接続されている。なお、図１では、ロードセルアンプ１７１の図示を省略している。ロードセルアンプ１７１は、信号線を介してロードセル１１０が入力する信号をＴＴＬレベルに増幅する。ロードセルアンプ１７１は、イジェクタピン１１の本数分の入出力チャンネルを有し、イジェクタピン１１毎のロードセル１１０の出力信号を並列して取り込みしてそれぞれ増幅し、並列して出力可能である。

【0036】

ここで、ロードセル１１０が出力する信号は極めて微弱であるため、髪の毛よりも細い信号線で伝達する必要がある。上記のようにロードセルアンプ１７１をイジェクタプレート１１１に固定すれば、ロードセル１１０から引き出す信号線を短くできると共に、イジェクタプレート１１１の進退等に応じてロードセル１１０の信号線の引き回し経路が変動する状況を回避できる。

【0037】

このように可動部であるイジェクタプレート１１１にロードセルアンプ１７１を設ける構成を採用すれば、ロードセル１１０の微細な信号線の断線等のトラブル発生を未然に抑制でき、電気的な信頼性を向上できる。なお、ロードセルアンプ１７１でＴＴＬレベルに増幅された信号については、断線等のおそれが少ない比較的太い線径の信号線を利用して保守ユニット１７０に入力できる。

【0038】

上記のごとく射出成形機１０には、装置の全体動作を統括する制御ユニット１８０のほか、金型２２、２６の状態を監視する保守ユニット１７０が設けられている（図２参照。）。制御ユニット１８０と保守ユニット１７０とは、例えばシリアル通信を実行可能な通信線により接続され、データのやり取りが可能である。

【0039】

制御ユニット１８０は、可動プラテン２１の進退動作、射出ユニット３１の射出動作、イジェクタピン１１の突出動作等を制御する手段である。
保守ユニット１７０は、イジェクタピン１１の軸方向の荷重の計測値を表す信号をロードセルアンプ１７１から取り込みし、保守作業や点検作業の要否や異常の有無等を判断するためのユニットである。

【0040】

さらに、射出成形機１０には、指先等によるタッチ操作を可能とした表示ユニット１０８が設けられている。表示ユニット１０８には、成形加工の設定値等の入力画面や、動作状態の表示画面や、保守情報の表示画面等が表示される。射出成形機１０では、指先等で表示ユニット１０８の画面に触れるタッチ操作により設定値等の入力操作や表示画面の切換操作等が可能になっている。

【0041】

次に、射出成形機１０による成形加工の流れについて、制御ユニット１８０による制御動作に沿って簡単に説明する。
制御ユニット１８０は、図１に例示する型開きの状態から初回の射出成形を実行するに当たり、第１の駆動モータ１８１を制御して可動プラテン２１を前進駆動し、可動側の金型２２を相手方の金型２６に当接させる型締め状態を設定する（図３）。

【0042】

このような型締め状態に移行した後（図３）、制御ユニット１８０は、前記射出信号を射出ユニット３１に入力し樹脂材料（ＰＰ）を射出させる。射出された樹脂材料は、型締めされた金型２２、２６のキャビティ内に充填されて所定形状を形成する。なお、制御ユニット１８０による射出信号は、射出ユニット３１のほか、保守ユニット１７０にも入力される。保守ユニット１７０側では、樹脂材料の射出のタイミングの把握が可能となっている。

【0043】

樹脂材料の硬化時間が経過した後、制御ユニット１８０は、図４のように第１の駆動モータ１８１の回転制御により可動プラテン２１を所定の一方向に後退させて型開きを実行する。この型開きによれば、可動側の金型２２に保持された状態の成形品５を金型２６から離型できる。さらに、制御ユニット１８０は、第２の駆動モータ１８２の回転制御によりイジェクタプレート１１１を前進駆動し、図５のようにイジェクタピン１１を金型２２の成形面２２０から突出させる。これにより金型２２に保持された成形品５をイジェクタピン１１により押し出すことができ、金型２２から離型できる。

【0044】

なお、イジェクタピン１１による押し出し動作では、成形品５を”ツンツン”と繰返し押し出すよう、数回に亘ってイジェクタピン１１が突出駆動される。このように複数回に亘って比較的弱い力で成形品５を押し出せば、成形品５の離型を徐々に進めることができ、離型の際の成形品５の傷付き等を未然に回避できる。なお、制御ユニット１８０は、イジェクタプレート１１１の前進駆動に先だって、保守ユニット１７０に対してイジェクタ信号を出力する。これにより保守ユニット１７０側で、成形品５の押し出し動作の実行タイミングの把握が可能になっている。複数回に亘るイジェクタピン１１の突出駆動では、イジェクタ信号が毎回出力される。

【0045】

次に、上記のような射出成形機１０による成形加工の際、保守ユニット１７０が実行する保守作業や点検作業の要否や異常の有無の判断方法について説明する。
保守ユニット１７０は、成形加工の際、イジェクタピン１１の軸方向に作用する荷重を監視することで保守作業の要否等を判断する。保守ユニット１７０による判断は、以下の各タイミングで実行可能である。
（１）型締めした金型２２、２６のキャビティに樹脂材料を射出するとき。
（２）イジェクタピン１１の突出動作により成形品５を離型するとき。
（３）イジェクタピン１１を空で突出させる空打ちを実行するとき。

【0046】

上記の各タイミングにおける保守作業の要否等の判断方法について順番に説明する。
（１）射出するときのタイミングでの判断
保守ユニット１７０は、制御ユニット１８０が出力する上記の射出信号をトリガーとして、ロードセルアンプ１７１が出力する信号を例えば１０００Ｈｚ周期で取得して逐次デジタル値に変換し、例えば５秒間に亘る時系列の荷重データをイジェクタピン１１毎について生成する。

【0047】

保守ユニット１７０は、イジェクタピン１１毎の荷重データについて、荷重のピーク値を特定すると共に、射出信号の受信後、ピーク値に到達するまでに要した到達時間を特定する。例えば樹脂材料が発生するガスに由来するヤニや樹脂材料の残滓等が成形面２２０、孔２２８の内部、イジェクタピン１１等に付着すると、イジェクタピン１１の動きが悪くなって摺動抵抗が大きくなる。このような場合、キャビティに樹脂材料を射出したときにイジェクタピン１１に作用する荷重の立ち上がりが緩慢になると共に、そのピーク値が小さくなる傾向にある。例えばピーク値及び到達時間に関する閾値処理を実行すれば、上記のようにイジェクタピン１１の動きが悪くなった状況を検知できる。例えばピーク値が所定値よりも小さく、かつ、到達時間が所定時間よりも長い場合に、保守作業を要すると判断することができる。なお、判断の方法は適宜変更でき、例えばピーク値が所定よりも小さいか、あるいは到達時間が所定時間よりも長い場合に、保守作業を要すると判断することも良く、ピーク値及び到達時間のうちのいずれか一方のみを判断の対象としても良い。

【0048】

（２）イジェクタピン１１が成形品を押し出すタイミングでの判断
保守ユニット１７０は、制御ユニット１８０のイジェクタ信号をトリガーとして、ロードセルアンプ１７１が出力する信号を例えば１０００Ｈｚ周期で取得して逐次デジタル値に変換し、例えば５秒間に亘る時系列の荷重データをイジェクタピン１１毎に生成する。

【0049】

保守ユニット１７０は、イジェクタピン１１毎の荷重データについて、荷重のピーク値を特定する。例えば成形面２２０、孔２１８、２２８の内部、イジェクタピン１１等に汚れが付着していたり、孔２１８、２２８に収容されたイジェクタピン１１に折れや焼き付きやかじり等の異常の兆候が有れば、イジェクタピン１１の動きが悪化して摺動抵抗が大きくなる。このような場合には、イジェクタピン１１を軸方向に突出させる際のピーク値が大きくなる。

【0050】

例えばこのピーク値に関する閾値処理を実行すれば、金型２２の汚れのほか、イジェクタピン１１の折れや焼き付きやかじり等が生じたことを検知できる。例えば、この荷重について２段階の閾値を設定することも良い。例えば、大きい方の閾値を超えた場合にはイジェクタピン１１の折れやかじり等の異常が発生している可能性が高く点検作業を要すると判断する一方、大きい方の閾値以下であるが小さい方の閾値を超える場合には、金型２２の汚れによりイジェクタピン１１の動きが悪くなっており保守作業を要する状況であると判断すると良い。

【0051】

（３）イジェクタピン１１を空打ちするタイミングでの判断
保守ユニット１７０は、イジェクタピン１１の空打ちを実行するタイミングで制御ユニット１８０が出力するイジェクタ信号をトリガーとして、ロードセルアンプ１７１が出力する信号を例えば１０００Ｈｚ周期で取得して逐次デジタル値に変換し、例えば３秒間に亘る時系列の荷重データをイジェクタピン１１毎に生成する。なお、イジェクタピン１１毎の荷重データの取扱いについては、判断のための閾値の大きさの違いはあるものの上記の（２）のタイミングでの判断の場合とほぼ同様である。

【0052】

上記の（１）〜（３）の全てのタイミングにおいて保守ユニット１７０による判断を実行しても良いが、少なくともいずれかひとつ以上のタイミングで判断を実行すれば良い。あるいは、成形の際、いずれか一部のタイミングで毎回判断を実行する一方、保守作業が必要等の判断がなされたときに、他のタイミングでも判断を実行することも良い。

【0053】

保守ユニット１７０による判断結果は、制御ユニット１８０に入力される。制御ユニット１８０は、保守作業を要する旨の情報を入力されたとき、保守作業を要する旨の表示画面を表示ユニット１０８に表示させる。また、異常の兆候が現れた旨の情報を入力されたときには、制御ユニット１８０は、直ちに点検作業を実施するように促す注意喚起画面（図示略）を表示ユニット１０８に表示させると共に、射出成形機１０の運転を中断する。

【0054】

以上のように構成された本例の射出成形機１０の保守管理システム１では、イジェクタピン１１に作用する荷重を監視することにより、金型２２、２６の汚れやイジェクタピン１１の摺動状態を反映した適切なタイミングで、保守作業が必要である旨の情報を表示可能である。また、イジェクタピン１１のかじり等の異常が生じたときには、加工作業を中断して直ちに点検作業を実施するように促す情報を表示できる。

【0055】

例えば所定の成形回数を実施したとき、あるいは運転時間が所定時間に到達したときに保守作業を実施する場合には、安全マージンを考慮してその所定回数や所定時間を小さく設定する必要がある。それ故、この場合では、保守作業の回数が多くなり、保守管理コストが上昇する可能性がある。一方、本例の射出成形機１０では、金型２２、２６の汚れ等に起因して実際にイジェクタピン１１の摺動状態が悪化したときに保守作業を実施できる。それ故、金型２２、２６がほとんど汚れておらず、実際には保守の必要のない早いタイミングでの保守作業の実施を未然に回避でき、保守コストの低減を図ることができる。

【0056】

イジェクタピン１１のかじり等の異常は突然、発生する可能性があるが、上記のように所定間隔で保守作業を実施するスケジュールの場合には、次の保守作業を実施するまでの間、その異常を発見できず症状が重症化するおそれがある。一方、イジェクタピン１１に作用する荷重を監視していれば、かじり等の異常の兆候を早いタイミングで検知できる。異常の兆候を検知したときに直ちに点検作業と適切な処置を実施すれば、異常の芽を摘むような早期の対応が可能となり、症状の重症化によるメンテナンスコストの上昇を未然に回避できる。

【0057】

なお、本例では、成形品５を加工する射出成形機１０を例示したが、射出成形機１０としては、金型を入れ替える反転盤を備える多色成形機であっても良い。また、原材料である金属材料から所定形状を打ち抜いたり、金属材料を所定形状に塑性変形させるプレス加工に用いられるプレス成形機等の装置であっても良い。

【0058】

上記の「（３）イジェクタピン１１を空打ちするタイミングでの判断」において、イジェクタピン１１の空打ちの際の荷重データを取得する構成を例示した。このような荷重データをイジェクタピン１１毎に取得すれば、各イジェクタピン１１について摺動抵抗を把握できる。例えば、イジェクタピン１１を１本ずつ或いはグループ単位で個別駆動できる構成を採用している場合には、各イジェクタピン１１の摺動抵抗を考慮し、成形品５に作用する押し出し力を均等に近づけるように各イジェクタピン１１の駆動力を異ならせることも良い。

【0059】

本例の保守管理システム１では、保守作業あるいは点検作業の要否を判断する判断手段として機能する保守ユニット１７０を射出成形機１０に組込あるいは付設している。これに代えて、判断手段としての機能を有する装置を、例えばインターネット等の公衆回線を介して接続された遠隔地に設けることも良い。この遠隔地の装置に対して、ロードセルアンプ１７１の出力等を送信すれば、保守作業の要否等を遠隔地で判断できる。なお、インターネットに接続し情報を送信するためのＷｉＦｉやBluetooth（登録商標）やＬＴＥなどの通信機能を、ロードセル１１０、ロードセルアンプ１７１、制御ユニット１８０、保守ユニット１７０のいずれかに持たせても良く、別の通信ユニットを射出成形機１０に組込あるいは付設等しても良い。

【0060】

時系列の荷重データについてフーリエ変換や離散コサイン変換等を施し、時間領域のデータを周波数領域のデータに変換することも良い。例えば孔２１８、２２８に汚れ等が付着してイジェクタピン１１の摺動抵抗が大きくなり動きが悪くなったときには、樹脂材料の射出時や、成形品５の押し出し時等の荷重の時間的な変化が緩慢になって荷重変化の周波数が低めにシフトする可能性が高い。あるいは、イジェクタピン１１にかじりが生じてロックしている状況では、例えばイジェクタプレート１１１で駆動した際、荷重が急激に立ち上がり高い周波数が発生する可能性が高い。そこで、時系列の荷重データを周波数領域に変換したデータについて、閾値処理や統計処理等を施した結果に基づいて保守作業や点検作業の要否を判断することも良い。

【0061】

（実施例２）
本例は、アンダーカット形状を有する成形品を加工する射出成形機１０の保守管理システムに関する例である。この内容について、図６、図７を参照して説明する。
図６の射出成形機１０は、可動側の金型２２が型開きする際の移動方向（所定の一方向）に対して直交する方向に進退するスライドコア（型部品）２９２を設けた成形機である。この射出成形機１０では、金型２２、２６が離隔した同図（ａ）の状態では、一対のスライドコア２９２が前記直交する方向に離隔した状態にある。

【0062】

スライドコア２９２は、固定プラテン２５側に設けられた内挿部材の一例であるアンギュラピン２９１により駆動される。アンギュラピン２９１は、金型２２の移動方向に対して斜めをなすように設けられている。一方、スライドコア２９２は、このアンギュラピン２９１を収容するための孔２９０を有している。この孔２９０の内周面は、金型２２の移動方向に対して斜行する傾斜面２９０Ｎで構成されている。

【0063】

図６（ｂ）のように型締めすると、孔２９０にアンギュラピン２９１が挿入され、傾斜面２９０Ｎに対するアンギュラピン２９１の干渉により、一対のスライドコア２９２が近づくように変位する。各スライドコア２９２の相互に対面する前面がアンダーカット形状を成形するアンダーカット成形面２９２Ｓをなし、金型２２、２６と、スライドコア２９２の組み合わせによりキャビティを形成できる。

【0064】

可動プラテン２１が型開きの方向に移動すると、図６（ｃ）のように、スライドコア２９２の孔２９０からのアンギュラピン２９１の引き抜きが生じる。このとき、傾斜面２９０Ｎに対するアンギュラピン２９１の干渉により、スライドコア２９２が成形品５から離れる方向に移動する。このように金型２２の型開きと共に一対のスライドコア２９２を離隔でき、これにより成形品５の離型が可能となる。その後、図６（ｄ）のようにイジェクタプレート１１１を前進させて金型２２を押し出せば、型を構成する軸１１Ｐを成形品５から引き抜きでき、成形品５を完全に離型できる。

【0065】

この射出成形機１０では、固定プラテン２５とアンギュラピン２９１との間にロードセル１１０が介設されている。このロードセル１１０によればアンギュラピン２９１の軸方向に作用する荷重を計測できる。この荷重は、金型２２、２６の汚れに起因して大きくなる可能性があるスライドコア２９２の摺動抵抗やアンギュラピン２９１自体の摺動抵抗等を反映したものである。この荷重を監視すれば、保守作業の要否や異常の有無を確実性高く判断できる。

【0066】

図７の射出成形機１０は、内周面にアンダーカット形状を有する成形品５を成形する成形機の例である。この射出成形機１０は、アンダーカット成形面２９５Ｓを設けた型部品でもあるスライドピン２９５を備えている。内挿部材の一例をなすこのスライドピン２９５は、後端側がスライド機構２９６を介してイジェクタプレート１１１に連結されていると共に、可動側の金型２２に穿孔された孔２９７に進退可能に収容されている。スライド機構２９６は、イジェクタプレート１１１に沿って進退可能な基部２９６Ｂを含み、この基部２９６Ｂに対して、図示しないロードセルを介在してスライドピン２９５の後端が連結されている。

【0067】

スライドピン２９５は、金型２２に対するイジェクタプレート１１１の進退と共に孔２９７を進退する。この孔２９７の内周面の一部は、金型２２の移動方向に対して斜行する傾斜面２９７Ｎとなっており、スライドピン２９５が孔２９７を進退する際、この傾斜面２９７Ｎに対してスライドピン２９５の軸部が干渉する。この干渉に応じてスライド機構２９６に支持されたスライドピン２９５の後端がイジェクタプレート１１１の表面に沿うように変位し、これによりスライドピン２９５の軸方向の角度（姿勢角度）が変化する。

【0068】

図７（ａ）〜（ｃ）のようにイジェクタプレート１１１が後退した状態では、スライドピン２９５が金型２２に対して直立して金型２２と一体をなしている。同図（ｂ）のように型締めした状態で樹脂材料をキャビティに射出すれば、スライドピン２９５のアンダーカット成形面２９５Ｓによるアンダーカット形状を含む成形品５を成形できる。

【0069】

成形品５を取り出す際には、まず、図７（ｃ）のように可動プラテン２１を駆動して可動側の金型２２を固定側の金型２６から離隔する。そうすると一体をなす金型２２及びスライドピン２９５により保持された成形品５を金型２６から離型できる。

【0070】

このように型開きした状態で、図７（ｄ）のようにイジェクタプレート１１１を前進させると、イジェクタピン１１とスライドピン２９５により成形品５を押し出して金型２２から離型できる。上記のようにスライドピン２９５は、スライド機構２９６を介してイジェクタプレート１１１に連結されていると共に、上記の傾斜面２９７Ｎを含む孔２９７に進退可能に収容されている。このスライドピン２９５は、イジェクタプレート１１１により押し出されて孔２９７を前進するに応じて、孔２９７の傾斜面２９７Ｎに干渉して姿勢角度が変化する。これによりスライドピン２９５の成形面２９５Ｓが成形品５の内周面から離れる方向に後退し（図７（ｄ）参照。）、これにより、アンダーカット形状の離型が可能となる。

【0071】

この射出成形機１０では、スライド機構２９６により進退可能に支持された基部２９６Ｂとスライドピン２９５の後端との間にロードセルが介設されている。金型２２等の汚れに応じてスライド機構２９６の基部２９６Ｂの動きが悪くなれば、基部２９６Ｂとスライドピン２９５との間の前記直交する方向に作用する荷重が大きくなる。

【0072】

なお、スライドピン２９５の軸方向に作用する荷重を計測できるよう、スライドピン２９５の軸部分の中間的な位置にロードセルを介設しても良い。金型２２等の汚れに応じてスライドピン２９５をキャビティに向けて突き出すために要する力が大きくなり、これによりスライドピン２９５の軸方向に作用する荷重が大きくなる。
なお、その他の構成及び作用効果については、実施例１と同様である。

【0073】

以上、実施例のごとく本発明の具体例を詳細に説明したが、これらの具体例は、特許請求の範囲に包含される技術の一例を開示しているにすぎない。言うまでもなく、具体例の構成や数値等によって、特許請求の範囲が限定的に解釈されるべきではない。特許請求の範囲は、公知技術や当業者の知識等を利用して前記具体例を多様に変形、変更あるいは適宜組み合わせた技術を包含している。

【符号の説明】

【0074】

１ 保守管理システム
１０ 射出成形機（成形機）
１１ イジェクタピン（内挿部材）
１１０ ロードセル（計測手段）
１１１ イジェクタプレート
１７０ 保守ユニット（判断手段）
１８０ 制御ユニット
１８１、１８２ 駆動モータ
２１ 可動プラテン
２１８ 孔
２２ 金型（型）
２２０ 成形面
２２８ 孔
２５ 固定プラテン
２６ 金型（型）
３１ 射出ユニット
５ 成形品

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】