JPH0119330B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は射出成形機の原料供給装置に係り、特
にフイードスクリユーを回転駆動する可変速モー
タの焼損防止装置に関するものである。

従来技術 射出成形機の原料供給装置の一種に、ホツパ内
に収容された原料の主スクリユーへの供給量を調
節するために、フイードスクリユーを駆動する可
変速モータの回転速度を制御するようにしたもの
がある。この種の原料供給装置では、フイードス
クリユーから主スクリユーへの原料の供給路上に
おいて原料が詰まるとフイードスクリユー、ひい
ては可変速モータがロツクされ、モータが焼損す
る恐れがある。そこで、このような場合に備え
て、可変速モータにはモータ焼損防止装置が設け
られているのが普通である。

ところで、このモータ焼損防止装置は、可変速
モータの設定回転速度と実際の回転速度とを比較
することによつてモータのロツク状態を検知し、
その検知結果に基づいてモータの駆動を停止させ
るようになつているのが普通であるが、ロツク状
態を検知したからといつて直ちにモータの駆動を
停止すると、原料の一時的な詰まり現象によつて
モータの駆動が直ちに停止することとなり、実用
上望ましくない。そのため、従来では、タイマ回
路が設けられ、ロツク状態がそのタイマ回路によ
つて設定された一定期間継続して検知された場合
にのみ、モータの駆動が停止させられるようにな
つていた。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、モータがロツクしてから実際に
焼損するまでの期間はモータの設定速度に応じて
異なるため、タイマ回路によつて設定される期間
が可変速モータの設定速度に拘わらず一定に定め
られる従来の装置では、その期間が速い設定速度
に応じて設定された場合には、設定速度の遅い状
態においてその期間が不要に短くなり、また遅い
設定速度に応じて設定された場合には、設定速度
の速い状態において駆動停止前にモータが焼損す
るという問題があつた。

問題点を解決するための手段 本発明は、このような事情に鑑みて為されたも
のであつて、その要旨とするところは、前述のよ
うな射出成形機の原料供給装置におけるモータ焼
損防止装置であつて、(a)可変速モータの駆動回路
に該可変速モータの設定速度に応じた速度制御信
号を出力する速度設定器と、(b)前記可変速モータ
の回転速度を直接または間接的に検出し、その回
転速度を表す回転速度信号を出力する回転速度セ
ンサと、(c)該回転速度センサからの回転速度信号
と前記速度設定器からの速度制御信号とを比較し
て、それらの信号の大きさの差に応じた比較信号
を出力する比較回路と、(d)該比較回路からの比較
信号を予め定められた時定数で積分し、その積分
値を表す積分信号を出力する積分回路と、(e)該積
分回路からの積分信号が表す積分値と予め定めら
れた基準値とを比較し、その比較結果に基づいて
前記駆動回路への速度制御信号の供給を阻止する
スイツチ手段とを含むことにある。

作用および効果 このようにすれば、可変速モータの設定速度が
大きい場合においてモータがロツクしたような場
合には、比較回路からは大きな比較信号が出力さ
れる。したがつて、このような場合には、積分回
路の積分値が比較的速く基準値に達し、その結果
駆動回路への速度制御信号の供給がスイツチ手段
によつて比較的速く阻止される。つまり、可変速
モータはロツク後、短時間で停止される。また、
モータの設定速度が小さい場合においてモータが
ロツクしたような場合には、比較回路から出力さ
れる比較信号は小さく、積分回路の積分値が基準
値に達するまでは比較的長い時間を要する。した
がつて、このような場合には、モータがロツクし
てから実際に停止するまでの時間は比較的長くな
る。

つまり、本発明によれば、ロツク状態が継続的
なものかどうかを判断するための期間を可変速モ
ータの設定速度に応じた好適な長さに自動的に設
定できるのであり、モータの焼損を防止しつつ、
モータが不要に速く停止することを良好に防止す
ることができるのである。

実施例 以下、本発明をより一層具体的に明らかにする
ために、その一実施例を図面に基づいて詳細に説
明する。

第１図は本発明に係るモータ焼損防止装置を備
えた射出成形機の原料供給装置を概略的に示す図
である。この図において、１０はフイードシリン
ダ１２内に挿入されたフイードスクリユーであつ
て、可変速モータ１４によつてその回転速度が制
御されるようになつており、ホツパ１６から供給
される射出成形用原料をその回転速度に応じて原
料落下口１８に導き、主スクリユー２０が挿入さ
れた加熱シリンダ２２の基端部に供給するように
なつている。そして、加熱シリンダ２２の基端部
に供給された原料は主スクリユー２０の回転によ
つて前端部まで可塑化しつつ導かれ、前端部に設
けられた図示しないノズルから所定の金型内に射
出されるようになつている。

前記可変速モータ１４は速度設定器２４によつ
てその回転速度が任意に設定され得るようになつ
ている。速度設定器２４はモータ１４の設定速度
に応じた大きさの負の電圧を速度制御信号SCと
して出力し、これを駆動回路２６に供給するよう
になつており、駆動回路２６は速度設定器２４か
ら供給される速度制御信号SCの負の電圧の大き
さに応じた駆動電流をモータ１４に供給し、その
駆動電流の大きさに応じた速度でモータ１４を回
転駆動するようになつているのである。そして、
これによつてフイードスクリユー１０の回転速度
が、ひいては主スクリユー２０への原料の供給量
が調節されるようになつているのである。

また、第１図に示されているように、可変速モ
ータ１４の出力軸２８には、モータ１４の実際の
回転速度を検出するための回転センサ３０が設け
られており、この回転センサ３０で検出されたモ
ータ１４の回転速度が変換器３２においてその速
さに応じた正の電圧に変換され、この正の電圧が
回転速度信号SRとして出力されるようになつて
いる。そして、本実施例では、可変速モータ１４
が速度制御信号SCに従つて正常に駆動されてい
る状態では、この変換器３２から出力される回転
速度信号SRの電圧の絶対値が速度制御信号SCの
それと略等しくなるようにされている。なお、上
述の説明から明らかなように、本実施例では、前
記回転センサ３０と変換器３２とから回転速度セ
ンサが構成されている。

上記変換器３２から出力された回転速度信号
SRおよび前記速度設定器２４から出力された速
度制御信号SCは、それぞれ抵抗器３４および３
６を経て演算増幅器３８の反転入力端子に供給さ
れるようになつている。この演算増幅器３８の反
転入力端子と出力端子との間には、コンデンサ４
０と抵抗器４２とが並列に接続されており、また
非反転入力端子は接地されている。つまり、演算
増幅器３８は抵抗器３４，３６，４２およびコン
デンサ４０とともに積分回路を構成しているので
あり、抵抗器３４，３６，４２の抵抗値をそれぞ
れR₁，R₂，R₃、コンデンサ４０の容量をＣとし
た場合、その出力端子には下記(1)式で表される電
圧が出力されるようになつているのである。な
お、本実施例では、抵抗器３４の抵抗値R₁は抵
抗器３６の抵抗値R₂より小さくされている。

V₀（ｓ）＝−R₃／１＋sCR₃ ×V₁（ｓ）／R₁−V₂（ｓ）／R₂ …(1) ただし、V₀（ｓ）は出力電圧値、V₁（ｓ）およ
びV₂（ｓ）はそれぞれ回転速度信号SRおよび速
度制御信号SCの電圧値（絶対値）、ｓは微分演算
子である。

そして、上記(1)式で表される電圧が積分信号SI
としてトランジスタ４４に供給され、トランジス
タ４４ではその積分信号SIの表す電圧がトランジ
スタ４４のスイツチング電圧Vtを上回つたとき、
ブザー４６を駆動して警報を発生させるととも
に、リレー４８を駆動して駆動回路２６への速度
制御信号SCの供給路上に設けられたリレー接点
５０を開き、モータ１４の駆動を停止させるよう
になつている。なお、このことから明らかなよう
に、本実施例では、トランジスタ４４とリレー４
８（接点５０を含む）とによつてスイツチ手段が
構成されている。また、第１図において、５２お
よび５４はトランジスタ４４の保護用の抵抗器及
びダイオードである。

次に、本実施例装置の作動を説明する。

まず、可変速モータ１４が速度制御信号SCに
従つて正常に駆動されて、速度制御信号SCと回
転駆動信号SRとの電圧の絶対値が略等しい場合
には、抵抗器３６の抵抗値R₂の方が抵抗器３４
の抵抗値R₁よりも大きいところから、演算増幅
器３８の反転入力端子には電流が流れ込み、第２
図に示されているように、演算増幅器３８からト
ランジスタ４４に供給される積分信号SIの電圧は
負電位に保たれる。したがつて、この時には、ト
ランジスタ４４はOFFとなるため、リレー接点
５２が開かれて駆動回路２６への速度制御信号
SCの供給が阻止されることはなく、可変速モー
タ１４は速度制御信号SCに従つてその速度が制
御される。また、ブザー４６が駆動されて警報が
発せられることもない。

一方、原料落下口１８等において原料が詰ま
り、フイードスクリユー１０の回転が阻害され
て、可変速モータ１４の回転が停止するロツク状
態を呈すると、そのことが回転センサ３０で検出
されて、変換器３２から出力される回転速度信号
SRの電圧は0Vとなる。したがつて、この場合に
は、演算増幅器３８の反転入力端子から抵抗器３
６を経て電流が流れ出し、その結果コンデンサ４
０が逆方向に充電されて、第２図に実線で示され
ているように、演算増幅器３８からトランジスタ
４４に供給される積分信号SIの電圧が徐々に上昇
する。そして、モータ１４のロツク状態が持続す
ると、ついにはトランジスタ４４のスイツチング
電圧Vtを上回るようになる。積分信号SIの電圧
がスイツチング電圧Vtを上回るとトランジスタ
４４はONとなり、その結果リレー４８が駆動さ
れてリレー接点５０が開かれ、駆動回路２６への
速度制御信号SCの供給が阻止されて可変速モー
タ１４が停止される。また、同時にブザー４６が
駆動されて警報が発せられる。

ところで、モータ１４がロツク状態を呈してか
ら停止させられるまでの期間は、積分信号SIの電
圧が下記(2)式で示されるように、積分時定数が
CR₃で一定であるところから、速度制御信号SC
の電圧の絶対値が大きいほど短く、逆に小さいほ
ど長くなる。これは、第２図に点線で示す速度制
御信号SCの電圧の低い場合の積分信号SIの波形
と、実線で示す速度制御信号SCの電圧の高い場
合の積分信号SIの波形との比較から明らかであ
る。

V₀（ｓ） ＝−R₃／R₂・１／（１＋sCR₃）・V₂（ｓ） …(2) つまり、本実施例では、モータ１４がロツクし
てから停止されるまでの期間はモータ１４の設定
速度が速いほど短く、遅いほど長いのであり、本
実施例では、それらの期間がモータ１４が焼損し
ない程度に設定されることによつて、モータ１４
の焼損が防止されつつ、モータ１４が不要に速く
停止することが防止されているのである。

なお、積分信号SIの電圧がトランジスタ４４の
スイツチング電圧Vtを上回る前にロツク状態が
解除された場合、あるいはモータ１４の回転速度
が設定速度に比べてそれほど遅くならない場合に
は、積分信号SIの電圧はトランジスタ４４のスイ
ツチング電圧Vtを上回ることはない。したがつ
て、このような場合には、モータ１４が停止され
ることはなく、また警報が発せられることもな
い。また、以上の説明から明らかなように、本実
施例では、抵抗器３４，３６によつて比較回路が
構成されるとともに、それら抵抗器３４，３６を
介して演算増幅器３８の反転入力端子に流入、あ
るいは反転入力端子から流出せしめられる電流が
比較信号とされている。

上述のように、ロツクによつてモータ１４の駆
動が停止された場合には、速度設定器２４によつ
てモータ１４の速度を０に設定する。速度制御信
号SCの電圧を0Vにするのである。このようにす
れば、演算増幅器３８の反転入力端子には電流が
流れず、したがつてコンデンサ４０に充電された
電荷が放電されて、積分信号SIの電圧は徐々に降
下する。そして、これによつて積分信号SIの電圧
がトランジスタ４４のスイツチング電圧Vtより
も小さくなると、ブザー４６の駆動が停止されて
警報が解除されるとともに、リレー４８の駆動が
停止されて接点５０が閉じ、速度制御信号SCの
駆動回路２６への供給が可能となる。したがつ
て、この状態でモータ１４のロツク状態が解除さ
れていれば、速度設定器２４によつてモータ１４
の回転速度を再設定することにより、モータ１４
の回転駆動が、ひいてはフイードスクリユー１０
による主スクリユー２０への原料の供給が再び可
能となる。

なお、この速度設定器２４の操作によつて可変
速モータ１４が再び駆動できる状態となるまでの
時間は、第２図から明らかなように、ロツク時の
設定速度が速いほど長く、遅いほど短くなるた
め、実用上都合がよい。フイードスクリユー１０
による原料の送り量が多い場合には、ロツク解除
後モータ１４が再び回転し始めるまでの時間が長
い方がよいのである。

以上、説明したように、本実施例によれば、ロ
ツク状態を検知してからモータ１４を停止するま
での期間を、可変速モータ１４の焼損を招くこと
なく、モータ１４の設定速度に応じて自動的に調
節できるので、実用上極めて便利である。

しかも、本実施例では、前述の説明から明らか
なように、構成が簡単なため、経済的にも有利で
ある。因みに、従来では、モータ１４のロツク状
態が検知された場合においてモータ１４を停止状
態に維持し、さらには警報ブザー４６を駆動状態
に維持するためのラツチ回路や、そのラツチ回路
をリセツトするための押し釦等の専用のリセツト
装置が設けられていたのであるが、本実施例によ
れば、それらを用いることなく同様の機能を得る
ことができるのである。

以上、本発明の一実施例を説明したが、これは
文字通り例示であつて、本発明はかかる具体例に
限定して解釈されるべきものではない。

例えば、前記実施例では、フイードスクリユー
１０が可変速モータ１４の出力軸２８に直接連結
されるとともに、可変速モータ１４の回転速度が
その出力軸２８から直接検出されるようになつて
いたが、フイードスクリユー１０は歯車やチエー
ン等を介して間接的に駆動されるようになつてい
てもよいのであり、またこのような場合には、フ
イードスクリユー１０の回転速度を検出すること
によつて可変速モータ１４の回転速度を間接的に
検出するようにしてもよいのである。

また、前記実施例では、速度設定信号SCと回
転速度信号SRとの電圧の絶対値が、モータ１４
が正常に駆動されている状態において略等しくな
るようにされる一方、抵抗器３４，３６の抵抗値
が異なる大きさとされて、モータ１４の正常駆動
時には積分信号SIが負電位に維持され、これによ
つて駆動回路２６への速度設定信号SCの供給が
持続されるようになつていたが、抵抗器３４，３
６の抵抗値を同じ大きさとしても同様の効果を得
ることができる。この場合には、速度設定信号
SCの電圧値（絶対値）を回転速度信号SRの電圧
値（絶対値）よりも相対的に大きくなるように設
定してもよく、またトランジスタ４４のスイツチ
ング電圧Vtを変更するようにしてもよい。

また、前記実施例では、速度制御信号SCと回
転速度信号SRとが共に演算増幅器３８の反転入
力端子に供給されるようになつていたが、一方を
反転入力端子に、他方を非反転入力端子に供給す
るようにすることも可能である。

その他、積分回路の回路構成等、一々列挙はし
ないが、本発明がその趣旨を逸脱しない範囲内に
おいて種々なる変形、改良等を施した態様で実施
し得ることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るモータ焼損防止装置を備
えた射出成形機を概略的に示す系統図であり、第
２図は第１図のモータ焼損防止装置において可変
速モータの設定速度に応じて可変速モータが停止
せしめられるまでの期間が異なる状態を説明する
ための波形図である。 １０：フイードスクリユー、１４：可変速モー
タ、１６：ホツパ、１８：原料落下口、２０：主
スクリユー、２２：加熱シリンダ、２４：速度設
定器、２６：駆動回路、３０：回転センサ、３
２：変換器、３４，３６，４２：抵抗器、３８：
演算増幅器、４０：コンデンサ、４４：トランジ
スタ、４８：リレー、５０：リレー接点。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ホツパ内に収容された原料の主スクリユーへ
   の供給量を調節するために、フイードスクリユー
   を駆動する可変速モータの回転速度を制御するよ
   うにした射出成形機の原料供給装置において、前
   記可変速モータの焼損を防止する装置であつて、 前記可変速モータの駆動回路に該可変速モータ
   の設定速度に応じた速度制御信号を出力する速度
   設定器と、 前記可変速モータの回転速度を直接または間接
   的に検出し、その回転速度を表す回転速度信号を
   出力する回転速度センサと、 該回転速度センサからの回転速度信号と前記速
   度設定器からの速度制御信号とを比較して、それ
   らの信号の大きさの差に応じた比較信号を出力す
   る比較回路と、 該比較回路からの比較信号を予め定められた時
   定数で積分し、その積分値を表す積分信号を出力
   する積分回路と、 該積分回路からの積分信号が表す積分値と予め
   定められた基準値とを比較し、その比較結果に基
   づいて前記駆動回路への速度制御信号の供給を阻
   止するスイツチ手段と を含むことを特徴とする焼損防止装置。