特開 2023-30603 射出成形機および射出成形機の部品の寿命予測方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023030603

(43)【公開日】2023-03-08

(54)【発明の名称】射出成形機および射出成形機の部品の寿命予測方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 45/76 20060101AFI20230301BHJP

【ＦＩ】

B29C45/76

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021135825

(22)【出願日】2021-08-23

(71)【出願人】

【識別番号】000004215

【氏名又は名称】株式会社日本製鋼所

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】大谷 愛

(72)【発明者】

【氏名】下中 保知

(72)【発明者】

【氏名】竹堂 公貴

(72)【発明者】

【氏名】大川内 亮

(72)【発明者】

【氏名】江上 卓也

(72)【発明者】

【氏名】酒井 崇幸

(72)【発明者】

【氏名】樋口 和也

【テーマコード（参考）】

4F206

【Ｆターム（参考）】

4F206AM14

4F206AM22

4F206AM24

4F206AP15

4F206AQ03

4F206AR11

4F206AR19

4F206JA07

4F206JL02

4F206JP12

4F206JP13

4F206JP14

4F206JP24

4F206JQ01

4F206JQ88

(57)【要約】

【課題】射出成形機に含まれる部品の寿命を簡単な構成で予測できる射出成形機を提供する。
【解決手段】射出成形機は、電力のオンオフを行なうように構成される電気部品（ＳＷ１～ＳＷｎ）と、電気部品の制御を行なう制御装置４０とを備える。制御装置４０は、電気部品（ＳＷ１～ＳＷｎ）に接続される負荷の大きさを記憶する記憶部４４と、記憶部４４に記憶された負荷の大きさと電気部品がオンオフ動作を行なった動作回数とに基づいて、電気部品（ＳＷ１～ＳＷｎ）の寿命を予測する演算部４１とを含む。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電力の導通と非導通とを切替えるように構成される電気部品と、
前記電気部品の制御を行なう制御装置とを備え、
前記制御装置は、
前記電気部品に接続される負荷の大きさを記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された前記負荷の大きさと前記電気部品が導通状態と非導通状態との間で遷移した動作回数とに基づいて、前記電気部品の寿命を予測する演算部とを含む、射出成形機。

【請求項2】

前記記憶部は、前記負荷の大きさの複数の区分にそれぞれ対応する複数の寿命回数を予め記憶しており、
前記演算部は、前記複数の寿命回数のうちの前記記憶部に記憶された負荷の大きさに対応する寿命回数に占める前記動作回数の比率である消耗度合いに基づいて、前記電気部品の寿命を予測する、請求項１に記載の射出成形機。

【請求項3】

ユーザが外部接続機を接続する入出力基板をさらに備え、
前記電気部品は、前記入出力基板に搭載されたスイッチ素子であり、
前記演算部は、ユーザが外部接続機を変更した場合には、前記記憶部に記憶された負荷の大きさを更新し、
前記演算部は、ユーザが外部接続機を変更する前までに算出された消耗度合いに、ユーザが外部接続機を変更した後に登録された負荷の大きさに対応する消耗度合いを積算する、請求項２に記載の射出成形機。

【請求項4】

前記射出成形機は、
ユーザが外部接続機を接続する入出力基板をさらに備え、
前記電気部品は、前記入出力基板に搭載された第１スイッチ素子であり、
前記射出成形機は、
前記入出力基板に搭載された第２スイッチ素子をさらに備え、
前記演算部は、前記第２スイッチ素子が未使用であり、かつ、前記第２スイッチ素子に対応する消耗度合いが前記第１スイッチ素子に対応する消耗度合いよりも低い場合には、前記第１スイッチ素子に代えて前記第２スイッチ素子を使用可能であることをユーザに報知する、請求項２に記載の射出成形機。

【請求項5】

以下のステップを含む、射出成形機の部品の寿命予測方法：
（ａ）電力の導通と非導通とを切替えるように構成される電気部品に接続される負荷の大きさを記憶するステップ；および、
（ｂ）記憶された前記負荷の大きさと前記電気部品が導通状態と非導通状態との間で遷移した動作回数とに基づいて、前記電気部品の寿命を予測するステップ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、射出成形機および射出成形機の部品の寿命予測方法に関する。

【背景技術】

【0002】

射出成形機等の工場で用いられる成形機では、部品の故障に起因するマシントラブルが発生することがある。このようなマシントラブルを未然に防ぐため、部品を適切な時期に交換するなどの管理が必要である。

【0003】

特開２０１７－０８７５８７号公報（特許文献１）には、射出成形に用いられる部品の情報を管理する、射出成形用情報管理装置が開示されている。この装置では、１回のショットで部品にかかる負荷を表す物理量の値とその値でのショット回数との積の、部品の使用開始からの合計値を算出し、部品の劣化度を検知する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１７－０８７５８７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、特許文献１の射出成形機では、部品の劣化度を算出するために用いる物理量を検知するためのセンサが必要である。このようなセンサを各所に取付けると、射出成形機の製造コストが増加してしまう。

【0006】

本開示は、このような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、射出成形機に含まれる部品の寿命を簡単な構成で予測できる射出成形機を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

一実施形態による射出成形機は、電力の導通と非導通とを切替えるように構成される電気部品と、電気部品の制御を行なう制御装置とを備える。制御装置は、電気部品に接続される負荷の大きさを記憶する記憶部と、記憶部に記憶された負荷の大きさと電気部品が導通状態と非導通状態との間で遷移した動作回数とに基づいて、電気部品の寿命を予測する演算部とを含む。

【発明の効果】

【0008】

本開示に係る射出成形機によれば、製造コストの増加を抑制しつつ、射出成形機に含まれる部品の寿命を予測できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】射出成形機１００の外観図である。

【図2】射出成形機１００の概略ブロック図である。

【図3】外部接続機１０１の一例と接続形態の一例を示した図である。

【図4】ＩＯ基板とＰＬＣの接続部分の構成を示す回路図である。

【図5】各スイッチ素子に対応する負荷の大きさの登録の様子を説明するための図である。

【図6】負荷の登録処理の制御を説明するためのフローチャートである。

【図7】寿命予測の処理について説明するためのフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。

【0011】

＜射出成形機＞
以下では、図１を用いて本実施の形態における射出成形機１００について説明する。図１は、射出成形機１００の外観図である。射出成形機１００は、金型を型締めする型締装置１０と、射出材料を溶融して射出する射出装置２０と、表示装置３０と、制御装置４０とを備える。

【0012】

射出成形機１００は、ＸＹ平面上に載置されている。ＸＹ平面に垂直な方向をＺ軸方向とする。図１におけるＺ軸の正方向を上面側または上方、負方向を下面側または下方と称する場合がある。

【0013】

＜型締装置＞
型締装置１０は、ベッド１１と、固定盤１２と、型締ハウジング１３と、可動盤１４と、タイバー１５と、型締機構１６と、金型１７，１８と、ボールねじ５１とを備える。ベッド１１は、固定盤１２、型締ハウジング１３、可動盤１４等の型締装置１０が備える構成を支持する。固定盤１２は、ベッド１１に固定されている。型締ハウジング１３は、ベッド１１上をＸ軸方向にスライド可能であるように構成されている。同様に、可動盤１４は、ベッド１１上をＸ軸方向にスライド可能であるように構成されている。

【0014】

タイバー１５は、固定盤１２と型締ハウジング１３との間に配置され、固定盤１２と型締ハウジング１３とを連結する。タイバー１５は、複数のバーを含む。図１に示した射出成形機１００は、４本のバーを含むタイバー１５が備えられている。なお、タイバー１５は、５本以上のバーを含んでもよい。

【0015】

可動盤１４は、固定盤１２と型締ハウジング１３との間でＸ軸方向にスライド可能であるように構成される。型締機構１６は、型締ハウジング１３と可動盤１４との間に設けられる。実施の形態１における型締ハウジング１３は、トグル機構を含んで構成される。なお、型締機構１６は、直圧式の型締機構を含んで構成されてもよい。直圧式の型締機構とは、すなわち型締シリンダを意味する。

【0016】

金型１７，１８は、固定盤１２と可動盤１４との間に設けられる。金型１７，１８は、型締機構１６によって開閉されるように構成されている。ボールねじ５１は、モータ５０の回転運動を直線運動に変換することにより、型締機構１６を開閉させる。

【0017】

＜射出装置＞
射出装置２０は、基台２１と、加熱シリンダ２２と、スクリュ２３と、駆動機構２４と、ホッパ２５と、射出ノズル２６と、ノズルタッチ装置２７と、センサ５５とを備える。基台２１は、ベッド１１のＸ軸の正方向側に配置され、駆動機構２４等を支持する。スクリュ２３は、加熱シリンダ２２の内部に配置される。駆動機構２４は、Ｘ軸方向を中心軸としてスクリュ２３を回転させ、スクリュ２３自体をＸ軸方向にスライドするように駆動させる。

【0018】

ホッパ２５は、加熱シリンダ２２のＺ軸の正方向側に設けられる。射出ノズル２６は、加熱シリンダ２２のＸ軸の負方向側の端部に設けられる。ノズルタッチ装置２７は、射出装置２０をＸ軸方向にスライドさせて、射出ノズル２６を金型１８のスプルーブッシュに接触させる。センサ５５は、一例では、射出ノズル２６の近傍に配置される熱電対である。熱電対は、配置された箇所の温度を検出する温度センサである。なお、センサ５５は、熱電対ではない他の温度センサであってもよい。

【0019】

基台２１は、内部に制御装置４０と、サーボアンプ５３と、冷却ファン５４と、リレー５６とを備える。制御装置４０は、ＣＰＵ、メモリ等を搭載した制御基板５２を含む。制御装置４０は、熱電対等を含む各種センサ５５の検出値を取得し、射出成形機１００を統括的に制御する。各種センサの検出値とは、たとえば、加熱シリンダ２２の温度情報、または、型締機構１６、金型１７，１８、射出ノズル２６等の各種可動部品の位置情報等を含む。

【0020】

サーボアンプ５３は、対応するモータに対して三相交流電力を供給する。空冷用の冷却ファン５４は、基台２１の内部に配置されている発熱部品が過熱しないように送風または空気の吐出しをする。リレー５６は、たとえば、サーマルリレーまたは電流リレー等のモータの過負荷を防止するためのリレーである。リレー５６は、モータの過負荷を防止する以外の目的で使用されるリレーであってもよい。

【0021】

表示装置３０は、射出成形機１００のＹ軸の負方向側に設けられている。表示装置３０は、ディスプレイ３１と入力装置３２とを備える。入力装置３２は、たとえば、複数のボタンを含んで構成される。ある局面では、表示装置３０は、複数のディスプレイおよびスピーカー等を備えてもよい。また、ディスプレイ３１と入力装置３２とは、タッチパネルとして一体的に設けられてもよい。なお、図１においては、横型の射出成形機の例を説明したが、実施の形態１の射出成形機１００は、これに限られるものではなく、竪型の射出成形機であってもよい。

【0022】

射出成形機１００は、ユーザが成形品の種類に応じて種々の外部接続機１０１を接続することが可能に構成されている。射出成形機１００は、さらに、外部接続機１０１を接続するための入出力基板（以下、ＩＯ（Input-Output）基板と称する）４５を備える。ＩＯ基板４５は、制御装置４０からの指令を受けて、外部接続機１０１を駆動するように構成される。

【0023】

＜射出成形機の概略ブロック図＞
図２は、射出成形機１００の概略ブロック図である。制御装置４０は、記憶部４４と制御基板５２とを備える。記憶部４４は、たとえば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）またはＳＳＤ（Flash Solid State Drive）等を含んで構成され得る。制御基板５２は、演算部４１と、入力インターフェース４２と、出力インターフェース４３とが搭載されている。演算部４１は、ＣＰＵ４１ａとメモリ４１ｂとを備える。

【0024】

メモリ４１ｂは、ＲＯＭ（Read Only Memory）およびＲＡＭ（Random Access Memory）を含み、ＣＰＵ４１ａにより実行されるプログラム等を記憶する。ＣＰＵ４１ａは、ＲＯＭに格納されているプログラムをＲＡＭに展開して実行する。

【0025】

なお、演算部４１は、専用のハードウェア回路により構成されてもよい。すなわち、演算部４１は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）等により実現され得る。また、演算部４１は、プロセッサおよびメモリ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ等を適宜組み合わせて実現してもよい。

【0026】

演算部４１は、入力インターフェース４２を介して、熱電対等の各種センサ５５から検出値を受信する。演算部４１は、出力インターフェース４３を介して、駆動機構２４、表示装置３０およびＩＯ基板４５へ制御命令を送信する。演算部４１は、各種センサの検出値を用いて、駆動機構２４を駆動させる。演算部４１は、各種センサの検出値に基づいて射出成形機１００の状態を表示装置３０に表示させる。演算部４１は、各種センサの検出値に基づいてＩＯ基板４５に接続された外部接続機１０１を制御する。

【0027】

図３は、外部接続機１０１の一例と接続形態の一例を示した図である。外部接続機１０１は、射出成形後の成形品を金型からり出す取出し機１０３と、取出し機１０３を射出成形機のＩＯ基板４５に接続するＰＬＣ（Programmable Logic Controller）１０２とを含む。

【0028】

制御装置４０は、ＩＯ基板４５の端子からＰＬＣ１０２に制御信号を送る。ＰＬＣ１０２は、ＩＯ基板４５から制御信号を受けると、取出し機１０３の種々の駆動部品（アーム、チャックなど）を駆動する。

【0029】

図４は、ＩＯ基板とＰＬＣの接続部分の構成を示す回路図である。ＰＬＣ１０２は、内部回路１１０と入力端子が電気的に絶縁されており、フォトカプラで信号が送信される。ＰＬＣ１０２の入力端子の仕様はいろいろあるが、図４ではＤＣ入力のマイナスコモンタイプ（シンクタイプ）の例が示されている。なお、ＰＬＣ１０２の入力端子は、たとえばＤＣ入力のプラスコモンタイプ（ソースタイプ）であってもよい。

【0030】

ＩＯ基板４５は、電源ＶＤと、端子ＴＧ，Ｔ１～Ｔｎ，ＮＣ１～ＮＣｍと、スイッチ素子ＳＷ１～ＳＷｎ，ＳＦ１～ＳＦｍとを含む。

【0031】

端子ＴＧは、ＩＯ基板４５の電源ＶＤの基準電位であるコモングランドに接続される。スイッチ素子ＳＷ１～ＳＷｎの各々は、端子Ｔ１～Ｔｎの対応する各々と電源ＶＤのプラス端子との間に接続される。スイッチ素子ＳＦ１～ＳＦｍの各々は、端子ＮＣ１～ＮＣｍの対応する各々と電源ＶＤのプラス端子との間に接続される。なお、スイッチ素子は、電力の導通と非導通とを切替えることができる素子であり、リレーまたはトランジスタなどで構成される。

【0032】

端子ＴＧは、ＰＬＣ１０２の対応するマイナスコモン端子に接続される。端子Ｔ１～Ｔｎは、ＰＬＣ１０２の対応する入力端子に接続される。端子ＮＣ１～ＮＣｍは、未使用状態の余っている端子である。

【0033】

なお、図３および図４に示す例は一例であり、取出し機１０３の取出しアーム、取出しチャックなどが接続される場合には、基板と直接接続される外部接続はＰＬＣ１０２が用いられる場合が多いが、エアジェットが接続される場合には、ＰＬＣ１０２に代えて電磁弁を直接操作する場合もある。

【0034】

＜負荷の登録処理＞
図５は、各スイッチ素子に対応する負荷の大きさの登録の様子を説明するための図である。各スイッチ素子に対応する負荷の大きさは、たとえば、図５に示すように制御装置４０の記憶部４４に登録されている。

【0035】

負荷の大きさの登録については、以下の１）～３）のケースが考えられる。
１）ある電気部品の外部接続機が予めプリセットされている場合。
２）接続先の負荷を自動認識する場合。
３）負荷に関する情報をユーザから取得する場合。

【0036】

１）については、たとえば、ある電気部品の接続端子にどの外部接続機が接続されるかが１つに決まっており、接続される外部接続機の負荷が予め記憶されている場合である。ある電気部品の接続端子に接続可能な外部接続機を使用する、しないはユーザごとに異なる。たとえば、ある電気部品の接続端子に接続可能な外部接続機が取出し機である場合、取出し機を使わないユーザの射出成形機では、当該接続端子には何も接続されないことになる。したがって、制御装置４０は、各接続端子に接続可能な外部接続機が接続されているか、いないかを判断し、予めその端子に対応するスイッチ素子に対して予め記憶されている負荷の大きさを記憶する。

【0037】

２）については、具体的には、通信により判定する方法が考えられる。たとえば、通信機能のある取出し機と射出成形機とを接続した際に、通信により取出し機の型式を判断して該当する型式の取出し機に接続されるＩ／Ｏポートの負荷を事前に射出成形機の記憶部に記憶させておく、という方法が考えられる。つまり、接続された外部接続機が何であるかを制御装置４０が判定し、記憶部４４に記憶されている外部接続機とＩ／Ｏポートの負荷を対応させたテーブルデータから、接続された外部接続機の負荷を制御装置４０が割り出す。このようにすれば、ある電気部品の接続端子に接続される外部接続機の候補が複数あっても、ユーザは何も入力する必要はない。

【0038】

３）については、具体的には、ユーザは、ある電気部品の接続端子にどの外部接続機を接続したのかを、ディスプレイ３１に表示された外部接続機の一覧リストから入力装置３２によって選択する。外部接続機とＩ／Ｏポートの負荷の大きさとを対応させたテーブルデータが記憶部４４に予め記憶されている。制御装置４０は、ユーザが電気部品の接続先候補一覧のリストから外部接続機を選択したときに、当該テーブルデータから、Ｉ／Ｏポートの負荷の大きさを特定する。この例では、制御装置４０がユーザから取得する負荷に関する情報は、リストから選択された外部接続機の情報である。なお、ユーザが負荷に関する情報として負荷の大きさを入力しても良い。

【0039】

図４の例に示した場合では、図５に示すようにＩＯ基板４５の各スイッチ素子に対して、ユーザから取得した負荷に関する情報に基づいて特定された負荷の大きさが登録される。外部接続機１０１は、取出し機以外にも考えられ、また取出し機であっても中継する装置がＰＬＣの場合と電磁弁の場合では負荷が異なる。しかし、ＩＯ基板４５の各スイッチ素子に接続される要素は、取出し機等の射出成形機特有の装置であり、ある程度想定して候補のリストを用意しておくことが可能である。したがって、電流センサなどのセンサで負荷を検出しなくても簡易な方法で負荷を特定することができる。

【0040】

負荷の大きさの区分は、たとえば、大／中／小の３区分とすることができる。接続先機器の定格電流によって、区分を次のように決めることができる。
大：４００ｍＡ以上
中：１００ｍＡ以上４００ｍＡ未満
小：１００ｍＡ未満
たとえば、ＰＬＣおよび電流容量が小さいリレー等の負荷区分は「小」である。また、電流容量が大きいリレーおよび制御流量が小さい電磁弁等の負荷区分は「中」である。また、制御流量が大きい電磁弁等の負荷区分は「大」である。これらの区分は、接続される負荷の定格電流で判断することができる。なお、区分の数は、２区分であっても良いし、４区分以上であっても良い。

【0041】

また、図５の消耗度合いの欄は、後に説明する寿命予測処理の結果として表示される欄である。消耗度合いについては、後に式を示して説明する。

【0042】

図６は、負荷の登録処理の制御を説明するためのフローチャートである。まずステップＳ１において、演算部４１は、負荷の登録に更新があるか否かを判断する。たとえば、成形品の品種変更に伴い、外部接続機１０１を変更する場合などに、負荷の登録に更新があると判断される。ステップＳ１において、演算部４１は、接続の変更を自動的に検出しても良いし、ユーザが負荷接続変更を報知するボタンなどを操作したことを検出しても良い。更新がない場合には（Ｓ１でＮＯ）、ステップＳ２の登録処理は行なわれない。

【0043】

負荷の登録に更新がある場合（Ｓ１でＹＥＳ）、演算部４１は、接続変更の自動検出、外部接続機１０１からのデータ通信、またはユーザの入力する負荷に関する情報に基づいて、図５に示すようなスイッチ素子と負荷の大きさとの対応関係を示すデータベースを更新し、ステップＳ２の処理が終了する。

【0044】

＜寿命予測処理＞
図７は、寿命予測の処理について説明するためのフローチャートである。ステップＳ１１において、演算部４１は、スイッチ動作回数の計数を行なう。演算部４１は、取出し機などの外部接続機を操作するために、ＩＯ基板のスイッチ素子ＳＷ１～ＳＷｎのオンとオフとを適宜切替える。このため、演算部４１は、各々のスイッチ素子をオンまたはオフさせるごと、すなわち導通状態と非導通状態との間で遷移させるごとにそのスイッチ素子に対応するスイッチ動作回数を１だけ加算する。たとえば、スイッチ素子がリレーである場合には、スイッチオン時には、電流が流れ始める際に、スイッチオフ時には電流が遮断される際に、微小なスパークが発生しスイッチ素子の寿命を短縮させる。

【0045】

取出し機の場合であっても、成形品を成形する１ショットあたりに、スイッチ素子ＳＷ１～ＳＷｎがオン状態とオフ状態との間で切り替わる回数は、接続される負荷である取出しアーム、取出しチャックなど使用する機構の形態およびアクチュエータの種類に依存し、一律ではない場合がありうる。このため、ショット数で寿命を管理すると、正確ではない。本実施の形態では、スイッチ動作回数を計数して寿命を計算するので、スイッチ素子ＳＷ１～ＳＷｎの各々について、正確な寿命を算出することができる。

【0046】

続いて、ステップＳ１２において、演算部４１は、記憶部４４またはメモリ４１ｂに、スイッチ素子ＳＷ１～ＳＷｎの各々の動作回数を積算することによって、負荷を積算する。

【0047】

さらにステップＳ１３において、演算部４１は、寿命の計算を行なう。寿命を示す消耗度合いの計算は、負荷の区分を大／中／小の３パターンとすると、たとえば、次式によってスイッチ素子ごとに算出することができる。

【0048】

消耗度合い＝ＮＬ／ＪＮＬ＋ＮＭ／ＪＮＭ＋ＮＳ／ＪＮＳ
なお、ＮＬは、負荷区分が「大」の場合のスイッチ動作回数を示し、ＪＮＬは、負荷区分が「大」の負荷がスイッチ素子に接続された場合の寿命回数を示す。また、ＮＭは、負荷区分が「中」の場合のスイッチ動作回数を示し、ＪＮＭは、負荷区分が「中」の負荷がスイッチ素子に接続された場合の寿命回数を示す。ＮＳは、負荷区分が「小」の場合のスイッチ動作回数を示し、ＪＮＳは、負荷区分が「小」の負荷がスイッチ素子に接続された場合の寿命回数を示す。３つの区分の各々に対応する寿命回数ＪＮＬ，ＪＮＭ，ＪＮＳは、スイッチ素子の部品のデータシートなどに基づいて決定することができる。

【0049】

たとえば、スイッチ素子ＳＷ１に、負荷区分が「大」の負荷が接続され、接続変更がない場合には、ＮＬ＝ＪＮＬとなったときに、消耗度合い＝１となり、寿命に到達したと判断される。しかし、外部接続機の接続変更があり、途中で負荷区分が「大」の負荷から負荷区分が「中」の負荷に接続が変更される場合もある。このような場合には、消耗度合いは、外部接続機の接続変更があっても、リセットされず、引き続き積算される。

【0050】

たとえば、最初に区分「大」の負荷が接続され、ＮＬ／ＪＮＬ＝０．５まで消耗度合いが増加したとする。その後、区分「中」の負荷に接続変更されると、消耗度合い＝０．５はそのまま保持され、ＮＭ／ＪＮＭがゼロからスイッチ動作回数が増えるにしたがって消耗度合いは増加していく。そして、ＮＭ／ＪＮＭ＝０．５となったときに、消耗度合いの積算値は合計で１となり、スイッチ素子の寿命に至ったと判断される。区分「小」の負荷に接続変更がされた場合なども、同様に考えることができる。

【0051】

以上のように、ステップＳ１３の寿命は、途中で負荷の接続変更があった場合でも、消耗度合いが引き継がれていくことによって、スイッチ素子の寿命を正しく予測することができる。

【0052】

そしてステップＳ１４において、寿命が報知される、たとえば、ディスプレイ３１に寿命を示す消耗度合いの数値が表示される。ＩＯ基板４５に搭載されている全てのスイッチ素子について、消耗度合いを一覧して表示しても良いし、ＩＯ基板４５の交換を促すために、消耗度合いが最も大きい数値を示すスイッチ素子について、代表的にＩＯ基板４５の寿命を示すものとして表示しても良い。

【0053】

以上の説明では、消耗度合いは、１で寿命到達となるように示したが、パーセント（％）で表示しても良い。なお、図６の右欄には、パーセント表示した例を示す。また、消耗度合いを数値表示する際に、重み計数ＫＬ、ＫＭ、ＫＳを次式のように各項に掛けても良い。
消耗度合い＝ＫＬ×ＮＬ／ＪＮＬ＋ＫＭ×ＮＭ／ＪＮＭ＋ＫＳ×ＮＳ／ＪＮＳ
また、ステップＳ１４において、消耗度合いが、判定しきい値（たとえば、０．９または９０％）に到達した場合に、ＩＯ基板４５を交換するようにディスプレイ３１に表示するようにしても良い。ただし、ＩＯ基板４５を交換することが経済的でない場合もある。図４に示したように未使用の端子ＮＣ１～ＮＣｍがあり、消耗度合いが判定しきい値に近づいたスイッチ素子の数がｍ個以下である場合には、ステップＳ１４において、接続変更すれば継続して使用することができる旨をディスプレイ３１に表示するようにしても良い。

【0054】

以上説明した本実施の形態では、電力の導通と非導通とを切替えるように構成される電気部品の例として、ＩＯ基板に搭載されたスイッチ素子について説明したが、寿命を予測する電気部品は、電力の導通と非導通とを切替えるように構成されるリレー、トランジスタ、インバータなどであっても良い。

【0055】

（まとめ）
最後に、再び図面を参照して、本実施の形態について総括する。本実施の形態の射出成形機１００は、図２に示すように、電力の導通と非導通とを切替えるように構成される電気部品（ＳＷ１～ＳＷｎ）と、電気部品の制御を行なう制御装置４０とを備える。制御装置４０は、電気部品（ＳＷ１～ＳＷｎ）に接続される負荷の大きさを記憶する記憶部４４と、記憶部４４に記憶された負荷の大きさと電気部品が導通状態と非導通状態との間で遷移した動作回数とに基づいて、電気部品の寿命を予測する演算部４１とを含む。

【0056】

このように、制御装置が制御する際に計数可能な電気部品の動作回数と記憶された負荷に基づいて寿命を予測するので、負荷の大きさを計測するようなセンサが不要であり簡単な構成で寿命予測が可能となる。

【0057】

好ましくは、記憶部４４は、負荷の大きさの複数の区分「大」「中」「小」にそれぞれ対応する複数の寿命回数ＪＮＬ，ＪＮＭ，ＪＮＳを予め記憶している。たとえば、図６で説明したように、演算部４１は、電気部品（ＳＷ１～ＳＷｎ）に接続される負荷に関する情報をユーザから取得し、または自動的に検出して、負荷の大きさを記憶部４４に記憶させる。そして図７に示すように、演算部４１は、複数の寿命回数のうちの記憶部４４に記憶された負荷の大きさに対応する寿命回数に占める動作回数の比率である消耗度合いに基づいて、電気部品（ＳＷ１～ＳＷｎ）の寿命を予測する。

【0058】

より好ましくは、射出成形機１００は、ユーザが外部接続機１０１を接続する入出力基板４５をさらに備える。図４の例に示すように、電気部品（ＳＷ１～ＳＷｎ）は、入出力基板４５に搭載されたスイッチ素子ＳＷ１～ＳＷｎである。図６に示すように、演算部４１は、ユーザが外部接続機１０１を変更した場合には（Ｓ１でＹＥＳ）、記憶部４４に記憶された負荷の大きさを更新する（Ｓ２）。たとえば、演算部４１は、スイッチ素子ＳＷ１～ＳＷｎに接続される外部接続機１０１の負荷に関する情報をユーザから再取得し、負荷の大きさを記憶部４４に記憶させる。演算部４１は、ユーザが外部接続機１０１を変更する前までに算出された消耗度合いに対して、ユーザが外部接続機１０１を変更した後に登録された負荷の大きさに対応する消耗度合いを積算する。

【0059】

このような構成とすることによって、スイッチ素子の劣化度は積算されていくので、途中で外部接続機１０１を変更する場合があっても、正しく寿命を予測することができる。

【0060】

他の局面では、より好ましくは、射出成形機１００は、ユーザが外部接続機１０１を接続する入出力基板４５をさらに備える。電気部品は、入出力基板４５に搭載された第１スイッチ素子ＳＷ１～ＳＷｎである。図４に示すように、射出成形機１００は、入出力基板４５に搭載された第２スイッチ素子ＳＦ１～ＳＦｍをさらに備える。第２スイッチ素子ＳＦ１～ＳＦｍが未使用であり、かつ、第２スイッチ素子ＳＦ１～ＳＦｍに対応する消耗度合いが第１スイッチ素子ＳＷ１～ＳＷｎに対応する消耗度合いよりも低い場合には、演算部４１は、以下の報知を行なう。すなわち、演算部４１は、第１スイッチ素子ＳＷ１～ＳＷｎに代えて第２スイッチ素子ＳＦ１～ＳＦｍを使用可能であることをユーザに報知する。

【0061】

このような構成とすることによって、入出力基板４５を交換することが経済的でない場合に、入出力基板４５の使用を継続することが可能となり、部品の寿命を延長することができる。

【0062】

本実施の形態は、他の局面では、射出成形機１００の部品の寿命予測方法に関する。寿命予測方法は、電力の導通と非導通とを切替えるように構成される電気部品（ＳＷ１～ＳＷｎ）に接続される負荷の大きさを記憶するステップ（図６：Ｓ２）を備える。寿命予測方法は、さらに、記憶された負荷の大きさと電気部品が導通状態と非導通状態との間で遷移した動作回数とに基づいて、電気部品の寿命を予測するステップ（図７：Ｓ１１～Ｓ１３）を備える。

【符号の説明】

【0063】

１０ 型締装置、１１ ベッド、１２ 固定盤、１３ 型締ハウジング、１４ 可動盤、１５ タイバー、１６ 型締機構、１７，１８ 金型、２０ 射出装置、２１ 基台、２２ 加熱シリンダ、２３ スクリュ、２４ 駆動機構、２５ ホッパ、２６ 射出ノズル、２７ ノズルタッチ装置、３０ 表示装置、３１ ディスプレイ、３２ 入力装置、４０ 制御装置、４１ 演算部、４１ａ ＣＰＵ、４１ｂ メモリ、４２ 入力インターフェース、４３ 出力インターフェース、４４ 記憶部、４５ 入出力基板、５０ モータ、５１ ボールねじ、５２ 制御基板、５３ サーボアンプ、５４ 冷却ファン、５５ センサ、５６ リレー、１００ 射出成形機、１０１ 外部接続機、１０３ 取出し機、１１０ 内部回路、ＮＣ１～ＮＣｍ，Ｔ１～Ｔｎ，ＴＧ 端子、ＳＦ１～ＳＦｍ，ＳＷ１～ＳＷｎ スイッチ素子、ＶＤ 電源。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】