JPH0535662B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は永久磁石を用いた電動機を駆動源と
する射出成形機に用いられる非常停止装置に関す
るものである。

〔従来の技術〕

射出成形機においては稼働中に、オペレータの
操作上の必要から成形動作中に射出成形機を非常
停止させる場合があり、かつオペレータによる作
業上必要な非常停止は頻繁に発生する。例えば、
試験的に成形条件を決定する場合などは、１射出
サイクル毎に安全ドアを開けて型開閉動作を停止
し、オペレータが製品を取り出すこととなるため
成形サイクルと同程度の頻度で非常停止を行うこ
とになる。

油圧式の射出成形機の場合には油圧バルブへの
駆動回路を非常停止信号により直接遮断すること
により、比較的容易に非常停止を達成することが
できる。しかし、電動式の射出成形機においては
電動機の駆動回路への速度指令信号を直接遮断し
ても駆動系の慣性運動エネルギーによりフリーラ
ン（慣性運動）するため即時停止させることがで
きない。

そこで、これまで電動式の射出成形機に対する
非常停止時の制動手段としては、 オペレータの非常停止操作信号の入力に対
し、ソフトウエアのシーケンスを用い、複雑な
制御回路を介して電動機駆動用増幅器へ減速指
令を発し、逆起動トルクにより制動させる、 オペレータの操作により直接電動機の駆動回
路への速度指令信号を遮断すると同時に電動機
の回転エネルギーを抵抗により消費させ制動を
図る、いわゆるダイナミツクブレーキ方式によ
り制動を行う。

前述したの制動を行つた後、電動機の駆動
回路への速度指令信号を遮断する、 といつた方法がとられていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記のような従来の方法には以
下のような問題点があつた。

、の方法ではオペレータの非常停止操作信
号を一旦ソフトのシーケンスに入力し、このシー
ケンスにより上記動作を行うため、ソフトウエア
の暴走による危険性があり、ソフトウエアの暴走
時には駆動回路への速度信号を遮断しても電動機
は何ら制動されることなく慣性力でフリーランし
てしまう恐れがあつた。

また、のようにダイナミツクブレーキ方式を
用いると、駆動系の慣性エネルギーと、非常停止
の頻度によりダイナミツクブレーキの抵抗の消費
電力を決定する必要があり、射出成形機では非常
停止を行う頻度が大きいためにかなり大きな電力
容量の抵抗を必要とするため、機械寸法が大きく
コスト高であつた。これに対して、抵抗の電力容
量を小さくすると制動トルクが小さくなり、停止
までに要する時間が伸びるという欠点がある。

以上のように、従来の方式による電動式射出成
形機の非常停止操作では安全性が欠けていたり、
即時停止しなかつたり、機械寸法が大きくコスト
高になるという問題があつた。

そこでこの発明による電動式射出成形機の非常
停止装置は、上述したような従来の非常停止装置
の問題点を解決して、頻度の高い非常停止にも充
分対応でき、安全性が高く、停止操作から停止完
了までの経過時間が短く、機械寸法やコストの点
からも望ましい非常停止装置を提供することを目
的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明による電動式射出成形機の非常停止装
置によれば、異常事態を検出して検知信号を出力
する検出部、この検出部からの検知信号を入力す
ると前記電動機を制動制御する制御部、検出部か
らの検出信号を入力すると所定時間だけ遅延させ
た後に作動信号を出力する遅延タイマ部、電動機
で発生される運動エネルギーを負荷抵抗で消費さ
せるダイナミツクブレーキ部と、遅延タイマ部か
らの作動信号の入力で前記電動機を前記制御部か
ら前記ダイナミツクブレーキ部に接続する接続切
り換え部とから構成される点に特徴がある。

〔実施例〕

以下、図示するこの発明の実施例により説明す
る。第１図に非常停止動作の頻度の大きい場合の
例として、型開閉駆動を安全ドアにより非常停止
させる場合について例示した。この第１図におい
て、安全ドア１の開閉口近傍の所定位置にはこの
安全ドア１の開状態を検出して検出信号を出力す
るリミツトスイツチ２が設けられている。リミツ
トスイツチ２は、安全ドア１の閉鎖時にはその検
出端が安全ドア１に当接し、かつ安全ドア１の開
放時には検出端への付勢力が解放されることで安
全ドア１の変位を検出するものであり、検出信号
は制御部３と遅延タイマ部１３の双方に出力され
る。

制御部３はマイクロプロセツサにより入力を監
視し、内蔵されたソフトで構成されるシーケンス
に応じた速度指令出力を発生するMPU（Micro
Processing Unit）４と、この速度指令出力に従
つて電動機であるサーボモータ８に制御電流を出
力するサーボアンプ７とから構成されている。こ
の制御部３は、通常の射出成形動作時には予め適
当な入出力部（図示せず。）からMPU４内に設定
された射出成形シーケンスとこれを起動または停
止させる操作信号の入力により所定の射出成形動
作を行うように、速度指令された制御電流を出力
しサーボモータ８の制御を行う。このサーボモー
タ８は射出成形装置の型開閉機構（図示せず）に
連結されて、型開閉動作を行う。

遅延タイマ部１３はリミツトスイツチ２からの
検出信号で作動されて、予め設定された時間だけ
遅延して信号を出力するという遅延動作をするタ
イマ５と、このタイマ５の信号により以下に述べ
る接点９，１０に駆動信号を出力する接点駆動回
路６とから構成される。

また、この装置にはサーボモータ８の運動エネ
ルギーを電力に変換してその電力を抵抗１２で消
費して制動を行うダイナミツクブレーキユニツト
１１を備えている。

さらに、サーボモータ８とサーボアンプ７との
間に介挿して接続された接点ｒ９と、サーボモー
タ８とダイナミツクブレーキユニツト１１との間
に介挿して接続された接点Ｆ１０とで構成される
切り換え接続部１４が設けられている。この切り
換え接続部１４は接点駆動回路６の信号で断続制
御され、リミツトスイツチ２が安全ドア１の開放
状態を検出せず、通常の射出成形動作可能な場合
には接点駆動回路６の信号出力がなく、接点ｒ９
が閉じられて、サーボモータ８とサーボアンプ７
との間が接続され、かつ接点Ｆ１０が開かれてサ
ーボモータ８とダイナミツクブレーキユニツト１
１との間の接続が絶たれた状態となつている。

一方、安全ドア１が開放状態となり、リミツト
スイツチ２が作動した状態であつて、遅延タイマ
５に設定された所定の遅延時間経過以前は、接点
ｒ９は閉じて接点Ｆ１０は開いたままの関係であ
り、リミツトスイツチ２の検出信号によりMPU
４が制動指令を出力し、これを受けたサーボアン
プ７がサーボモータ８を制動制御する。

さらにタイマ５での所定の遅延時間経過後に
は、接点ｒ９が開いてサーボモータ８とサーボア
ンプ７との間の接続が絶たれ、かつ接点Ｆ１０が
閉じてサーボモータ８とダイナミツクブレーキユ
ニツト１１との間が接続される。

すなわち、接点駆動回路６は接点ｒ９および接
点Ｆ１０を逆論理で切り換える。

従つて、接点ｒ９がONで接点Ｆ１０がOFF状
態であれば、サーボアンプ７の供給電流によりサ
ーボモータ８は通常の駆動状態及びリミツトスイ
ツチ２作動後の所定遅延時間中は制動状態であ
り、接点ｒ９がOFFで接点Ｆ１０がON状態であ
れば、サーボアンプ７とサーボモータ８は切り離
され、ダイナミツクブレーキユニツト１１中の抵
抗１２に接続され、この抵抗１２により駆動系の
慣性エネルギーを消費することによりサーボモー
タ８は減速される。接点駆動回路６の出力信号で
上述したように動作する接点ｒ９及びＦ１０はそ
れぞれｂ接点及びａ接点リレーで構成することが
できる。

以上のように構成される第１図に示した実施例
の動作を以下に詳述する。接点ｒ９が閉じられ
て、サーボモータ８はサーボアンプ７からの駆動
電流で速度制御され、通常の型開閉動作がおこな
われる。この通常の型開閉動作中にオペレータに
より安全ドア１が開けられたことがリミツトスイ
ツチ２により検知されると、その検出信号が制御
部３の中のMPU４及び遅延タイマ部１３の遅延
タイマ５に出力される（この時点をT₀とする）。
この検出信号が入力されるとMPU４はただちに
サーボアンプ７に対して速度指令信号を出力す
る。

遅延タイマ５も同時にT₀時点より、時間計測
を開始する。遅延タイマ５が時間を計測している
間、接点ｒ９はON、接点Ｆ１０はOFF状態であ
り、サーボモータ８はサーボアンプ７より逆トル
ク指令電流により制動制御され減速状態となる。

ここで、遅延タイマ５が一定時間T₁を計測し
終えると、遅延タイマ５は接点駆動回路６に対し
接点の切り換え指令を出力する。接点駆動回路６
は接点ｒ９をOFF、接点Ｆ１０をONの状態に切
り換える。ここで、サーボモータ８はサーボアン
プ７より切り離され、ダイナミツクブレーキユニ
ツト１１による制動に切り換えられ、モータ８は
MPU４の操作とは無関係となり安全な状態で減
速・停止される。

以上の非常停止動作を時間とサーボモータ８の
回転速度及び接点ｒ９、Ｆ１０の動作を図示する
と第２図のようになる。

この第２図において、ダイナミツクブレーキユ
ニツト１１の抵抗１２の消費するエネルギＷは駆
動系の慣性エネルギであり、この慣性エネルギＵ
はサーボモータ９の回転速度Ｎの２乗にほぼ比例
するから、 Ｗ＝Ｕ＝Ｃ／２×N²（Ｃは定数） と表される。よつて、ダイナミツクブレーキユニ
ツト１１による制動が開始されて時点T₀＋T₁で
のサーボモータ回転速度N′がＮの１／Ｋになつ
ていたとすると、抵抗１２の消費するエネルギ
U′はU′＝１／K²となり第２図中のハツチングに
より示したように、消費電力は小さくなる。

本発明は、ダイナミツクブレーキユニツト１１
の抵抗を小さくすることを狙いとしており、運動
制御上に必要となる最小停止時間と、ダイナミツ
クブレーキユニツト１１の抵抗容量（スペース、
コストの制約から決定される）とから、逆トルク
による制動時間T₁を決定し、ハードウエアのタ
イマ５を切り換えるようにすれば、どのような設
定範囲及び範囲でも、装置に最適な大きさと電力
容量の抵抗１２との組み合わせで急停止を効果的
に行うことが出来る。

この実施例では、射出成形装置に異常事態を検
出する検知部として安全ドアの開閉を検出するリ
ミツトスイツチを例示したが、他にも停電による
電源遮断を検出するセンサ、型閉め時のトルクセ
ンサ、樹脂の温度センサ等を用いることも可能で
ある。

〔発明の効果〕

この発明により電動式射出成形機の非常停止装
置の実施例は以上のとおりであり、異常事態を検
出した場合に電動機を速度制御電流により制動制
御するとともに、所定遅延時間の後にダイナミツ
クブレーキを施すように構成することで、安全性
が高くて停止時間も短くでき、所要のダイナミツ
クブレーキの機械寸法や、コストの点でも望まし
い非常停止装置を提供することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明による射出成形機の非常停
止装置実施例のブロツク図、第２図は接点ｒ，Ｆ
の断続状態とサーボモータの回転特性図である。 １……安全ドア、２……リミツトスイツチ、３
……制御部、４……MPU、５……遅延タイマ、
６……駆動接点回路、７……サーボアンプ、８…
…サーボモータ、９，１０……接点ｒ，Ｆ、１１
……ダイナミツクブレーキユニツト、１２……抵
抗、１３……遅延タイマ部、１４……切り換え接
続部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 永久磁石を用いた電動機を駆動源として射出
   成形を行う電動式射出成形機において、 射出成形機の異常事態を検出して検知信号を出
   力する検出部と、 該検出部からの検出信号を入力すると前記電動
   機を制動制御する制御部と、 前記検出部からの検出信号を入力すると所定時
   間だけ遅延させた後に作動信号を出力する遅延タ
   イマ部と、 前記電動機で発生される運動エネルギーを負荷
   抵抗で消費させるダイナミツクブレーキ部と、 前記遅延タイマ部からの作動信号の入力で前記
   電動機を前記制御部から前記ダイナミツクブレー
   キ部へと選択的に接続する接続切り換え部、 とを備えたことを特徴とする電動式射出成形機の
   非常停止装置。 ２ 検出部は安全ドア開状態を検出する変位検出
   器である第１項記載の電動式射出成形機の非常停
   止装置。 ３ 検出部は型閉トルクの異常値を検出するトル
   ク検出器である第１項記載の電動射出成形機の非
   常停止装置。 ４ 所定時間は前記電動機が前記制動制御により
   最高回転速度から停止するのに要する時間よりも
   短く設定されている第１項記載の電動射出成形機
   の非常停止装置。