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技術 射出成形機の自動給脂装置

出願人 ファナック株式会社
発明者 内山辰宏西村浩一高次聡
出願日 2012年4月19日 (8年2ヶ月経過) 出願番号 2012-095447
公開日 2013年10月28日 (6年7ヶ月経過) 公開番号 2013-220644
状態 特許登録済
技術分野 工作機械の補助装置 プラスチック等の射出成形
主要キーワード 自動給脂装置 給脂ポンプ エラー電圧 給脂量 トグルリンク 工場出荷後 分流器 回作動
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2013年10月28日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (4)

課題

長時間の自動給脂装置の停止および、その間の潤滑剤の劣化に対の問題を解決する射出成形機の自動給脂装置を提供すること。

解決手段

自動給脂装置の電源オンした時の現在時刻Tonを記憶し、給脂を完了した時刻Toffは初期設定値である“0”であるか否か判断し、“0”の場合にはステップSA06へ移行し、“0”でない場合には自動給脂装置の停止時間Tpを計算し、Tpを用いて給脂量Vを計算し、給脂量Vが最大給脂量Vmaxより大きいか否か判断し(SA01〜SA05)、大きい場合には給脂量Vを最大給脂量Vmaxとし(SA06)、大きくない場合には給脂量Vの給脂を実行し(SA07)、その後は、定期的な給脂を実行し(SA08)、定期的な給脂が完了した時刻Toffを記憶し(SA09)、自動給脂装置の電源がオフとなるまで定期的な給脂を行い、電源オフに従って給脂を終了する。

概要

背景

射出成形機では、タイバーボールねじベアリング、あるいはトグルブッシュなどの可動部の摺動面や回転面の磨耗を防止するために、定期的または不定期潤滑剤を給脂する必要がある。

射出成形機の可動部の摺動面で摩擦による熱が発生すると、潤滑剤は熱により劣化し本来の潤滑剤の特性を維持できなくなる。このため、射出成形機の運転中には可動部を駆動するモータエラー電圧仕事量に基づいて適切な給脂を行う技術が公知である(特許文献1参照)。
一方、潤滑剤の劣化は前記のような熱による劣化以外に、酸化反応による劣化(酸化劣化)がある。酸化劣化は雰囲気の温度が低下して潤滑剤に接触する空気中の水蒸気凝結して水になり、潤滑剤の水分含有率が高くなると発生することが知られている(特許文献2参照)。このように、給脂を行う場合には、機械運転状態に応じて行う給脂とともに、酸化劣化への対策のため機械の運転状態に関係なく定期的に行う給脂も必要である。従来技術では、機械の運転状態(ショット数)に応じて行う給脂と、定期的な給脂を併用する技術が公知である(特許文献3参照)。さらにショット数に応じて行う給脂と、定期的な給脂に加えて、成形機制御電源を「ON」した際には必ず給脂を行う技術も公知である(特許文献4参照)。

概要

長時間の自動給脂装置の停止および、その間の潤滑剤の劣化に対の問題を解決する射出成形機の自動給脂装置を提供すること。自動給脂装置の電源オンした時の現在時刻Tonを記憶し、給脂を完了した時刻Toffは初期設定値である“0”であるか否か判断し、“0”の場合にはステップSA06へ移行し、“0”でない場合には自動給脂装置の停止時間Tpを計算し、Tpを用いて給脂量Vを計算し、給脂量Vが最大給脂量Vmaxより大きいか否か判断し(SA01〜SA05)、大きい場合には給脂量Vを最大給脂量Vmaxとし(SA06)、大きくない場合には給脂量Vの給脂を実行し(SA07)、その後は、定期的な給脂を実行し(SA08)、定期的な給脂が完了した時刻Toffを記憶し(SA09)、自動給脂装置の電源がオフとなるまで定期的な給脂を行い、電源オフに従って給脂を終了する。

目的

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、自動給脂装置が停止中に所定時間毎の給脂が必要になった場合には、自動給脂装置が稼動可能になった時点で、前記自動給脂装置の停止時間の長さに応じて給脂を実行することにより前記の問題を解決する射出成形機の自動給脂装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

射出成形機可動部に潤滑剤を給脂する自動給脂装置であって、前記自動給脂装置の停止時間を測定する停止時間測定部と、単位時間あたりの給脂量を設定する給脂量設定部と、前記単位時間あたりの給脂量と前記自動給脂装置の停止時間とに基づいて前記自動給脂装置の停止時間中に必要な給脂量を求める給脂量計算部と、前記自動給脂装置が停止した後、前記自動給脂装置の再稼動が可能な状態になった以降で少なくとも前記可動部の稼動を開始する以前に、前記求められた給脂量の給脂を行う給脂実行部と、を有することを特徴とする射出成形機の自動給脂装置。

請求項2

射出成形機の可動部に潤滑剤を所定時間毎に給脂する自動給脂装置であって、前記自動給脂装置の停止時間を測定する停止時間測定部と、前記所定時間と前記自動給脂装置の停止時間とに基づいて前記停止時間中に必要な給脂回数を求める給脂回数計算部と、前記自動給脂装置が停止した後、前記自動給脂装置の再稼動が可能な状態になった以降で少なくとも前記可動部の稼動を開始する以前に前記求められた給脂回数の給脂を行う給脂実行部と、を有することを特徴とする射出成形機の自動給脂装置。

請求項3

前記自動給脂装置の停止時間は、前記自動給脂装置が給脂を完了した時刻から、前記自動給脂装置が稼動可能な状態になった時刻までの時間を計測することを特徴とする請求項1または2のいずれか一つに記載の射出成形機の自動給脂装置。

請求項4

前記自動給脂装置の停止時間は、前記自動給脂装置が稼動を停止した時刻から、前記自動給脂装置が稼動可能な状態になった時刻までの時間を計測することを特徴とする請求項1または2のいずれか一つに記載の射出成形機の自動給脂装置。

請求項5

前記自動給脂装置が機械に装着された後の初回の給脂における給脂量は、前記可動部の潤滑剤を全て入れ替えることができる量であることを特徴とする請求項1に記載の射出成形機の自動給脂装置。

請求項6

前記自動給脂装置が機械に装着された後の初回の給脂における給脂回数は、前記可動部の潤滑剤を全て入れ替えることができる給脂回数であることを特徴とする請求項2に記載の射出成形機の自動給脂装置。

技術分野

0001

本発明は射出成形機自動給脂装置に関する。

背景技術

0002

射出成形機では、タイバーボールねじベアリング、あるいはトグルブッシュなどの可動部の摺動面や回転面の磨耗を防止するために、定期的または不定期潤滑剤を給脂する必要がある。

0003

射出成形機の可動部の摺動面で摩擦による熱が発生すると、潤滑剤は熱により劣化し本来の潤滑剤の特性を維持できなくなる。このため、射出成形機の運転中には可動部を駆動するモータエラー電圧仕事量に基づいて適切な給脂を行う技術が公知である(特許文献1参照)。
一方、潤滑剤の劣化は前記のような熱による劣化以外に、酸化反応による劣化(酸化劣化)がある。酸化劣化は雰囲気の温度が低下して潤滑剤に接触する空気中の水蒸気凝結して水になり、潤滑剤の水分含有率が高くなると発生することが知られている(特許文献2参照)。このように、給脂を行う場合には、機械運転状態に応じて行う給脂とともに、酸化劣化への対策のため機械の運転状態に関係なく定期的に行う給脂も必要である。従来技術では、機械の運転状態(ショット数)に応じて行う給脂と、定期的な給脂を併用する技術が公知である(特許文献3参照)。さらにショット数に応じて行う給脂と、定期的な給脂に加えて、成形機制御電源を「ON」した際には必ず給脂を行う技術も公知である(特許文献4参照)。

先行技術

0004

特開2011−148286号公報
特開2003−166696号公報
特開平4−71820号公報
特開平11−277600号公報

発明が解決しようとする課題

0005

背景技術で説明した特許文献3に開示された定期的な給脂は、機械が停止中に潤滑剤の劣化が発生した場合でも、適切な給脂が行われるため、潤滑剤の劣化への対策として有効な給脂方法である。
ところで自動給脂装置は、射出成形機の電源が切断された状態では自動給脂装置を制御する射出成形機の制御装置が作動していないため、給脂が行われなくなるという問題がある。また、潤滑剤の劣化は機械の停止時間が長ければ長いほど進行する。このため、定期的な給脂間隔を越えるような長時間にわたって自動給脂装置が停止した後で射出成形機を再稼動させた場合、劣化した潤滑剤が残ったまま可動部が動作するため、機構部の磨耗などの問題を発生させてしまうという問題があった。しかしながら、従来技術ではこのような長時間の自動給脂装置の停止および、その間の潤滑剤の劣化に対して何ら対策が講じられていなかった。特許文献4には成形機の制御電源「ON」時に必ず給脂を行うことが開示されているが、その際の給脂量には機械の停止時間の長さが考慮されていないため、給脂量が過多になったり過少になる可能性があった。
そこで本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、自動給脂装置が停止中に所定時間毎の給脂が必要になった場合には、自動給脂装置が稼動可能になった時点で、前記自動給脂装置の停止時間の長さに応じて給脂を実行することにより前記の問題を解決する射出成形機の自動給脂装置を提供することを課題とする。

課題を解決するための手段

0006

本願の請求項1に係る発明は、射出成形機の可動部に潤滑剤を給脂する自動給脂装置であって、前記自動給脂装置の停止時間を測定する停止時間測定部と、単位時間あたりの給脂量を設定する給脂量設定部と、前記単位時間あたりの給脂量と前記自動給脂装置の停止時間とに基づいて前記自動給脂装置の停止時間中に必要な給脂量を求める給脂量計算部と、前記自動給脂装置が停止した後、前記自動給脂装置の再稼動が可能な状態になった以降で少なくとも前記可動部の稼動を開始する以前に、前記求められた給脂量の給脂を行う給脂実行部と、を有することを特徴とする射出成形機の自動給脂装置である。
請求項2に係る発明は、射出成形機の可動部に潤滑剤を所定時間毎に給脂する自動給脂装置であって、前記自動給脂装置の停止時間を測定する停止時間測定部と、前記所定時間と前記自動給脂装置の停止時間とに基づいて前記停止時間中に必要な給脂回数を求める給脂回数計算部と、前記自動給脂装置が停止した後、前記自動給脂装置の再稼動が可能な状態になった以降で少なくとも前記可動部の稼動を開始する以前に前記求められた給脂回数の給脂を行う給脂実行部と、を有することを特徴とする射出成形機の自動給脂装置である。

0007

請求項3に係る発明は、前記自動給脂装置の停止時間は、前記自動給脂装置が給脂を完了した時刻から、前記自動給脂装置が稼動可能な状態になった時刻までの時間を計測することを特徴とする請求項1または2のいずれか一つに記載の射出成形機の自動給脂装置である。
請求項4に係る発明は、前記自動給脂装置の停止時間は、前記自動給脂装置が稼動を停止した時刻から、前記自動給脂装置が稼動可能な状態になった時刻までの時間を計測することを特徴とする請求項1または2のいずれか一つに記載の射出成形機の自動給脂装置である。
請求項5に係る発明は、前記自動給脂装置が機械に装着された後の初回の給脂における給脂量は、前記可動部の潤滑剤を全て入れ替えることができる量であることを特徴とする請求項1に記載の射出成形機の自動給脂装置である。
請求項6に係る発明は、前記自動給脂装置が機械に装着された後の初回の給脂における給脂回数は、前記可動部の潤滑剤を全て入れ替えることができる給脂回数であることを特徴とする請求項2に記載の射出成形機の自動給脂装置である。

発明の効果

0008

本発明により、自動給脂装置が稼動可能になった時点で、前記自動給脂装置の停止時間の長さに応じて給脂を実行することにより、長時間の自動給脂装置の停止および、その間の潤滑剤の劣化の問題を解決する射出成形機の自動給脂装置を提供できる。

図面の簡単な説明

0009

射出成形機の自動給脂装置を説明する概要図である。
本発明の第1の実施形態の給脂処理フローを説明する図である。
本発明の第2の実施形態の給脂処理のフローを説明する図である。

実施例

0010

以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。
図1は、射出成形機の自動給脂装置を説明する概要図である。型締装置型締機構エジェクタ駆動機構(図示省略)と型厚調整機構から構成される。型締機構は、金型開閉を行い、射出中は樹脂の圧力に負けて金型が開かないように、強い力で金型を締め付けることができる。リアプラテン1と固定プラテン13とは、型締機構を構成する4本のタイバー15によって連結されている。リアプラテン1と固定プラテン13の間には、可動プラテン7がタイバー15に案内されて移動自在に配設されている。また、固定プラテン13には固定側金型11が取り付けられ、可動プラテン7には可動側金型9が固定側金型11に対面して取り付けられている。

0011

リアプラテン1と可動プラテン7間には、型締機構を構成するトグルリンク25などからなるトグル機構が配設され、トグル機構のクロスヘッドに設けられたナットが、リアプラテン1に回動自在で軸方向移動不能に取り付けられたボールネジ17と螺合している。型締用サーボモータ21が伝動機構19を介してボールネジ17を駆動することにより、可動プラテン7を固定プラテン13の方向に前進後退させて金型9,11の型閉じ,型開を行い、これによってトグル式型締装置を形成している。

0012

型閉じ動作は、可動プラテン7を固定プラテン13側に前進させる動作である。また、型開き動作は、可動プラテン7を固定プラテン13側から離す動作、つまり、後退させる動作である。型締用サーボモータ21には型締用サーボモータ21の回転位置回転角度)を検出する位置検出器23が取り付けられている。また、型締サーボアンプ8にはモータに流れる電流を検出する電流検出器(図示せず)が取り付けられており、該電流検出器によって検出された検出電流サーボインタフェース10を介して制御装置2にフィードバックされる。制御装置2は、フィードバックされた検出電流によって型締用サーボモータ21のトルク値を取得できる。

0013

型締装置には、型締用サーボモータ21が駆動されることにより可動するトグルリンク25の支軸部などの給脂ポイント3に潤滑用グリスを供給するための給脂パイプ5が接続されている。後述する制御装置2によって駆動制御される給脂ポンプ29は、グリスカートリッジ27に貯蔵された潤滑用のグリスを、給脂パイプ5を介して各給脂ポイント3に送り出す。給脂ポンプ29は予め決められた量のグリスなどの潤滑剤を各給脂ポイント3に供給し、給脂終了信号を発して自動的に停止するものである。

0014

制御装置2、給脂パイプ5や給脂ポンプ29などによって構成される自動給脂装置は、給脂ポンプ29を1回作動させた際の給脂量が一定のものと、自動給脂装置を作動させた際の給脂量を、タイマーなどを使って可変制御できるものもある。自動給脂装置を1回作動させた際の給脂量が一定の自動給脂装置を用いる場合は、該自動給脂装置が備わった射出成形機の工場出荷時点で給脂量を設定しておくのが一般的である。一方、給脂量を可変制御できる自動給脂装置の場合は、工場出荷時点あるいは工場出荷後に、自動給脂装置を作動させるタイマーの作動時間を給脂量に合わせて設定するのが一般的である。各給脂ポイント3へのグリス等の潤滑剤の供給量は、図示しない分流器におけるバルブや給脂パイプ5の太さによって適切に調整される。

0015

制御装置2は、射出成形機を制御する装置であり、図1には、この制御装置2の要部のみを記載している。射出成形機の全体を制御するプロセッサ(CPU)12に、バス6を介して型締用サーボモータ21の位置、速度、および電流(トルク)を制御するサーボインタフェース10、給脂ポンプ29を制御するためのI/Oユニット4、液晶表示装置などの表示装置20を制御するインタフェース18が接続されている。制御装置2は、従来技術と同様にタイマー機能カレンダー)機能を備えている。

0016

サーボインタフェース10は、プロセッサやメモリ、インタフェースなどで構成され、型締用サーボモータ21に取り付けた位置検出器23からの位置フィードバック信号が入力される。さらに、サーボインタフェース10は、サーボアンプ8を介して型締用サーボモータ21が接続されている。

0017

次に、給脂ポンプ29を作動させてグリスカートリッジ27に貯蔵されたグリスなどの潤滑剤を給脂ポイント3に定期的に送り出すタイミングについて説明する。給脂ポンプ29を作動させて給脂を行うタイミングには、所定のショット数毎、所定時間毎、あるいは仕事量を求めて最適なタイミングを求める方法がある。仕事量を利用する方法では、射出成形機の可動部の潤滑状態が、可動部への負荷、可動部の移動速度、稼働時間によって変化することに着目し、これらのパラメータから可動部の仕事量を求め、仕事量によって総合的な潤滑状態の監視を行う。さらに仕事量が所定値を超えた場合に給脂を行うことにより、成形条件の変化や負荷の大小に応じて最適なタイミングでの給脂が可能になり、可動部のトラブルと過剰な給脂を解消し良好な運転状態を維持することができる。

0018

本発明は、射出成形機の自動給脂装置であって、自動給脂装置が停止中に所定時間毎の給脂が必要になった場合には、自動給脂装置が稼動可能になった時点で、前記自動給脂装置の停止時間の長さに応じて給脂を実行することにより、長時間の自動給脂装置の停止および、その間の潤滑剤の劣化の問題を解決する。

0019

以下、本発明の給脂方法を説明する。自動給脂装置が再稼動可能になった時点で、自動給脂装置が停止中に必要とされた給脂量を求め、少なくとも射出成形機の可動部が動作を開始する以前に該求められた必要とされた給脂量に応じて給脂を行えばよい。給脂が可能になった時点とは自動給脂装置が稼動可能な状態になった直後のみならず、自動給脂装置が稼動可能な状態になり、かつ射出成形機が稼動を開始する前であれば、その間のいつでもよい。
自動給脂装置の停止時間の長さは、自動給脂装置が給脂を完了した時刻から、再び稼動可能な状態になった時刻までの時間を測定するのが望ましいが、簡易的には、電源をオフするなどして自動給脂装置が稼動を停止した時刻から、再び稼動可能な状態になった時刻までの時間を測定してもよい。

0020

給脂量を求める第1の方法は、単位時間あたりに必要な給脂量Vh(cc/h)を予め設定しておき、給脂が可能になった時点で、(式1)により自動給脂装置の停止時間の長さTp(h)に応じて給脂量V(cc)を求め、該求められた給脂量V(cc)だけ給脂するようにすればよい。(h)は時間,(cc)は体積を表す単位である。

0021

V=Vh×Tp (式1)
なお、自動給脂装置の停止時間が非常に長い場合であっても給脂量Vは最大でも可動部の潤滑剤を全て入れ替えることができる量Vmaxであればよい。
ところで、射出成形機を組み立て完了後、始めて給脂を行う際には、給脂を忘れないことはもちろん、給脂量Vも十分な量を可動部に供給する必要がある。このため、自動給脂装置が射出成形機に装着された後の初回の給脂における給脂量Vは、前記のVmaxを適用するのが望ましい。

0022

給脂量を求める第2の方法は、所定時間Ts(h)毎に所定量を給脂する自動給脂装置において、給脂が停止中の時間Tp(h)中に必要になった給脂回数C(回)を求め、給脂が可能になった時点で該求められた回数C(回)分の給脂を行うようにすればよい。(式2) なお、式2で端数が生じた場合には切り上げるなどして回数C(回)を求めればよい。

0023

C=Tp/Ts (式2)
なお、自動給脂装置の停止時間が非常に長い場合であっても給脂回数Cは最大でも可動部の潤滑剤を全て入れ替えることができる回数Cmaxであればよい。ところで、機械を組み立て完了後、始めて給脂を行う際には、給脂を忘れないことはもちろん、給脂量Vも十分な量を可動部に供給する必要がある。このため、自動給脂装置が機械に装着された後の初回の給脂における給脂回数Cは、前記のCmaxを適用するのが望ましい。

0024

本発明は所定時間毎に給脂を行う自動給脂装置に関する発明であるが、自動給脂装置が稼動可能な状態においては従来技術であるショット数毎の給脂や射出成形機の稼動状態に応じた給脂を併用してもよい。

0025

以上のように本発明によれば、給脂が長時間停止した後で射出成形機を稼動させる場合においても、自動給脂装置の停止時間の長さに応じて適切な量の給脂が行われる。これにより、射出成形機の再稼働時に可動部の摺動面や回転面の磨耗の発生を防止することができる。

0026

図2は本発明の第1の実施形態の給脂処理のフローを説明する図である。以下、各ステップに従って説明する。
●[ステップSA01]自動給脂装置の電源がオンした時の現在時刻Tonを記憶する。●[ステップSA02]給脂を完了した時刻Toffは初期設定値である“0”であるか否か判断し、“0”の場合(YESの場合)にはステップSA06へ移行し、“0”でない場合(NOの場合)にはステップSA03へ移行する。自動給脂装置の電源が初めてオンになった場合、Toff=0である。
●[ステップSA03]自動給脂装置の停止時間Tpを計算する。計算式は、Tp=Ton—Toffである。
●[ステップSA04]給脂量Vを計算する。計算式は、V=Vh*Tpである。なお、Vhは単位時間あたりに必要な給脂量である。
●[ステップSA05]給脂量Vが最大給脂量Vmaxより大きいか否か判断し、大きい場合(YESの場合)にはステップSA06へ移行し、大きくない場合(NOの場合)にはステップSA07へ移行する。Vmaxは可動部の潤滑剤を全て入れ替えるのに必要な給脂量である。
●[ステップSA06]給脂量Vを最大給脂量Vmaxとする。
●[ステップSA07]給脂量Vの給脂を実行する。
●[ステップSA08]定期的な給脂を実行する。
●[ステップSA09]給脂を完了した時刻Toffを記憶する。
●[ステップSA10]自動給脂装置の電源がオフか否か判断し、オフの場合(YESの場合)には処理を終了し、オフではない場合(NOの場合)にはステップSA08へ戻り、処理を継続する。

0027

図3は本発明の第2の実施形態の給脂処理のフローを説明する図である。以下、各ステップに従って説明する。
●[ステップSB01]自動給脂装置の電源がオンした時の現在時刻Tonを記憶する。●[ステップSB02]給脂を完了した時刻Toffは初期設定値である“0”であるか否か判断し、“0”の場合(YESの場合)にはステップSB06へ移行し、“0”でない場合(NOの場合)にはステップSB03へ移行する。自動給脂装置の電源が初めてオンになった場合、Toff=0である。
●[ステップSB03]自動給脂装置の停止時間Tpを計算する。計算式は、Tp=Ton—Toffである。Tsは所定の給脂間隔(時間)である。
●[ステップSB04]給脂回数Cを計算する。計算式は、C=Tp/Tsである。なお、Tsは所定の給脂間隔の時間である。
●[ステップSB05]給脂回数Cは最大給脂回数Cmaxより多いか否か判断し、多い場合(YESの場合)にはステップSB06へ移行し、多くない場合(NOの場合)にはステップSB07へ移行する。Cmaxは可動部の潤滑剤を全て入れ替えるのに必要な給脂回数である。
●[ステップSB06]給脂回数Cを最大給脂回数Cmaxとする。
●[ステップSB07]C回の給脂を実行する。
●[ステップSB08]定期的な給脂を実行する。
●[ステップSB09]給脂を完了した時刻Toffを記憶する。
●[ステップSB10]自動給脂装置の電源がオフか否か判断し、オフの場合(YESの場合)には処理を終了し、オフではない場合(NOの場合)にはステップSB08へ戻り、処理を継続する。

0028

1リアプラテン
2制御装置
3給脂ポイント
4 I/Oユニット
5 給脂パイプ
6バス
7可動プラテン
8サーボアンプ
9可動側金型
10サーボインタフェース
11固定側金型
12プロセッサ
13固定プラテン
14 RAM
15タイバー
16 ROM
17ボールネジ
18 インタフェース
19伝動機構
20表示装置
21型締用サーボモータ
23位置検出器
25トグルリンク
27グリスカートリッジ
29 給脂ポンプ

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