JPH0767723B2 - 射出成形機の金型保護制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電動式の射出成形機に係
り、特に金型内における異物の残留の有無を確実に検知
すると共に金型の損傷防止を図る場合に好適な射出成形
機の金型保護制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、射出成形機の金型内に異物が残留
している時に金型を閉じ型締圧をかけると金型の損傷に
つながるため、低圧金型保護制御を行っている。この場
合、電動式射出成形機の低圧金型保護制御方法として
は、金型開閉機構を駆動する型開閉用サーボモータのト
ルクリミッタ（トルク伝動制限器）を制御することによ
り、型開閉用サーボモータにおける電流値を制御してト
ルク制御を行うと共に、同時に低圧金型保護用の警報タ
イマによる計時が予め設定した所定時間に達したか否か
に基づき、金型内に異物が残留している旨の警報を発す
るか否かの判断を行っている。ここで、従来例における
低圧金型保護範囲、型開閉用サーボモータの型閉側トル
ク設定値の関係は図５に示す如くとなっている。即ち、
低圧金型が閉鎖中の低圧金型保護範囲（低金開始用リミ
ットスイッチＥ１６の作動時〜高圧復帰用リミットスイ
ッチＥ１５の作動時）の間で、型開閉用サーボモータに
おける型閉側のトルク（型閉力）が設定値となるように
制御し、低圧金型保護用の警報タイマによる時間Ｔの計
時中に高圧復帰用リミットスイッチＥ１５がオンとなっ
た場合には、低圧金型内に異物が無く正常であると判断
する一方、高圧復帰用リミットスイッチＥ１５がオンと
なる前に警報タイマによる計時がタイムアップした場合
には、低圧金型保護検知が作動したと判断するようにな
っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来の電動式射出成形機において、警報タイマにより
低圧金型保護検知の有無を判断する低圧金型保護制御方
法には、型開閉用サーボモータにトルクリップルが発
生する、型開閉用サーボモータは温度変化によりトル
ク電流値が変化する、型開閉用サーボモータは金型機
構部のボールネジの特性により、モータ電流値（トルク
電流制御用）とボールネジの推力（低金力）とにヒステ
リシスが発生する、等々の事由から低金力の精密な制御
を行うことができないという欠陥があった。

【０００４】本発明は前記課題を解決するもので、従来
のように警報タイマにより低圧金型保護用の警報検知を
行わずに、型開閉用サーボモータの溜りパルス量に基づ
き金型内における異物の残留の有無を確実に検知すると
共に該検知結果に基づき警報を発することにより、低金
力の精密制御を可能とし、更には金型の損傷防止をも達
成することを可能とした射出成形機の金型保護制御装置
を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】金型を開閉するための型
開閉用サーボモータと、該型開閉用サーボモータの位置
・速度を検出する位置速度検出器とを具備してなる射出
成形機において、前記型開閉用サーボモータの駆動指令
値を入力する入力手段と、前記金型内に異物が残留して
いる旨を警報する警報手段と、前記金型内における異物
残留の有無の判定基準とする上限警報溜りパルス量を設
定する警報設定手段と、前記入力手段から入力された前
記型開閉用サーボモータの駆動指令値と前記位置速度検
出器から出力されるフィードバック値に基づき、前記型
開閉用サーボモータの溜りパルス量を算出する偏差算出
手段と、前記偏差算出手段により算出した前記型開閉用
サーボモータの溜りパルス量の現在値と前記警報設定手
段により設定した上限警報溜りパルス量とを比較し、前
記型開閉用サーボモータの溜りパルス量の現在値が上限
警報溜りパルス量以上に達した時は前記警報手段から前
記金型内に異物が残留している旨の警報を発生させ、達
しない時は前記比較を繰り返す比較制御手段とを具備す
ることを特徴とするものである。

【０００６】

【作用】本発明によれば、型開閉用サーボモータの駆動
指令値、位置速度検出器から出力されるフィードバック
値に基づき、型開閉用モータの溜まりパルス量を求め、
その現在値と上限溜まりパルス量との比較を繰り返し、
上限溜まりパルス値に達すると警報を発するため、従来
のように低圧金型保護用の警報タイマにより警報発生時
点を検知することが不要となり、この結果、型開閉用サ
ーボモータのトルクリップル、温度によるトルク電流値
の変化、ボールネジ推力とサーボモータ電流値における
ヒステリシスの発生による低金感度のバラツキを防止す
ることができる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は本実施例の射出成形機の制御ブロック図で
あり、射出成形機の金型制御系は、金型開閉機構を駆動
する型開閉用サーボモータ１と、交流サーボアンプ２
と、コントローラ３とから大略構成されている。前記型
開閉用サーボモータ１はモータ本体４と該モータ本体４
端部に取付けられた位置速度検出器（ＰＬＧ）５とを備
え、また、前記交流サーボアンプ２は位置指令部６と偏
差カウンタ７とサーボアンプ部８とインタフェース部９
とを備え、また、前記コントローラ３はシーケンス部１
０と演算部１１と比較器１２と出力部１３とを備える構
成とされている。更に、射出成形機には、入出力部（リ
ミットスイッチ・ランプ・押釦等）１４、警報設定器１
５、警報器１６、溜りパルス数表示器１７が配設されて
いる。

【０００８】射出成形機に配設された前記入出力部１４
からシーケンス部１０を介して演算部１１へ操作信号が
出力されると、該演算部１１は型開閉用サーボモータ１
に対する位置指令値を、交流サーボアンプ部２の位置指
令部６へ出力するようになっている。位置指令部６は演
算部１１から出力される位置指令値に基づき、型開閉用
サーボモータ１に対する移動量を偏差カウンタ７へ出力
するようになっている。偏差カウンタ７は位置指令部６
から出力される移動量と、位置速度検出器５から出力さ
れる位置フィードバック値との偏差を求め、溜りパルス
（溜りパルス量＝指令パルス量−駆動パルス量）を速度
指令点１８と、溜りパルス数表示器１７と、比較器１２
とへ各々出力するようになっている。速度指令点１８に
おいては、偏差カウンタ７から出力される溜りパルス
と、位置速度検出器５からインタフェース部９を介して
出力される速度フィードバック値とに基づく速度指令が
生成され、該速度指令がサーボアンプ部８へ出力された
後、該サーボアンプ部８により増幅された速度指令が型
開閉用サーボモータ１のモータ本体４へ出力されるよう
になっている。これにより、型開閉用サーボモータ１の
モータ本体４は速度指令に基づき駆動されるようになっ
ている。

【０００９】他方、前記コントローラ３の比較器１２は
警報設定器１５から、警報発生の目安となる上限警報溜
りパルス値が出力されると共に、偏差カウンタ７から型
開閉用サーボモータ１の溜りパルスが出力されると、上
限警報溜りパルス値と溜りパルスとを比較し、該比較結
果に基づく信号を出力部１３へ出力するようになってい
る。型開閉用サーボモータ１の溜りパルスが上限警報溜
りパルス値に達した場合には、出力部１３から警報器１
６へ警報信号が出力される結果、警報器１６から低圧金
型保護に異常が有る旨の警報が出力されるようになって
いる。また、前記溜りパルス数表示器１７は偏差カウン
タ７から出力される型開閉用サーボモータ１の溜りパル
スに基づき、溜りパルス数を表示するようになってい
る。そして、本実施例の射出成形機においては、型開閉
用サーボモータ１の駆動用の指令パルスと、該サーボモ
ータ１が回転することにより位置速度検出器５から発生
するフィードバックパルスとの間における関係式：溜り
パルス量＝指令パルス量−駆動パルス量、から求めた型
開閉用サーボモータ１の溜りパルス量に基づき、金型内
における異物の残留の有無を検知するようになってい
る。

【００１０】次に、上記構成による本実施例の射出成形
機の金型保護制御装置により、金型内における異物の残
留の有無を検出する制御を図１〜図３に基づき説明す
る。

【００１１】金型内に異物が残留していない場合。コ
ントローラ３の入出力部１４から金型閉鎖速度に対応す
る型閉信号がシーケンス部１０を介して演算部１１へ出
力されると、演算部１０は型閉速度に対応する位置指令
値を交流サーボアンプ２の位置指令部６へ出力する結
果、位置指令部６は型閉速度に対応する移動量を偏差カ
ウンタ７へ出力する。偏差カウンタ７は位置指令部６か
らの移動量と位置速度検出器５からの位置フィードバッ
ク値とに基づき、型開閉用サーボモータ１の溜りパルス
を速度指令点１８へ出力すると、速度指令点１８では溜
りパルスと速度フィードバック値とに基づき、型閉速度
指令をサーボアンプ部８を介して型開閉用サーボモータ
１のモータ本体４へ出力する。これにより、型開閉用サ
ーボモータ１は型閉速度指令に基づき、金型の閉動作を
行う。他方、型開閉用サーボモータ１のモータ本体４の
端部に取付けられた位置速度検出器５からは位置フィー
ドバック値が偏差カウンタ７へ、速度フィードバック値
がインタフェース部９を介して速度指令点１８へ戻され
る結果、型開閉用サーボモータ１の溜りパルス量は該モ
ータ位置制御時における制御応答速度にもよるが、所定
値以下で制御される。この時、溜りパルス数表示器１７
には、前記所定値以下で制御される型開閉用サーボモー
タ１の溜りパルス量に対応した溜りパルス数が表示され
る。

【００１２】金型内に異物が残留している場合。金型
内に異物が残留していると、金型の閉動作が不能とな
り、また、型開閉用サーボモータ１のモータ本体４端部
に取付けられた位置速度検出器５から位置フィードバッ
ク値が偏差カウンタ７へ、速度フィードバック値が速度
指令点１８へ戻らないため、型開閉用サーボモータ１の
溜りパルス量は所定値を超過した大きい数値となる。こ
の時、溜りパルス数表示器１７には、前記所定値を超過
した型開閉用サーボモータ１の溜りパルス量に対応した
溜りパルス数が表示される。この場合、警報設定器１５
から、溜りパルス量の上限値に相当する警報発生用の上
限警報溜りパルス量を予め設定しておくと、コントロー
ラ３の比較器１２は警報設定器１５から出力される上限
警報溜りパルスと、偏差カウンタ７から出力される型開
閉用サーボモータ１の溜りパルスとを比較し、型開閉用
サーボモータ１の溜りパルスが上限警報溜りパルスに達
したと判断した時、出力部１３を介して警報器１６から
金型内に異物が残留している旨の警報を出力させる。こ
れにより、低圧金型を保護するための警報を的確に発生
することができる。ここで、本実施例における低圧金型
保護範囲と型閉側トルク設定値との関係は図２に示す如
くとなる。また、本実施例における溜りパルス上限警報
量設定部は例えば図３の矢印Ａで、現在制御中の型開閉
用サーボモータ１の溜りパルス量の現在値は例えば図３
の矢印Ｂで示す如くであり、溜りパルス上限警報量設定
部≦溜りパルス量の現在値、なる関係式が成立した場
合、低圧金型保護警報を発生する。尚、図３における各
数値は一例であり、該数値に限定されるものではない。

【００１３】次に、本実施例の射出成形機における低圧
金型保護制御の流れを図４に基づき説明する。コントロ
ーラ３は低圧金型保護制御を開始した後、低金中か否か
を判定し（ステップＳ１）、低金中でないと判定した場
合は低圧金型保護制御を終了する一方、低金中と判定し
た場合はコントローラ３の比較器１２は交流サーボアン
プ２の偏差カウンタ７から出力される型開閉用サーボモ
ータ１の溜りパルス数を読込む（ステップＳ２）。この
後、比較器１２は型開閉用サーボモータ１の溜りパルス
数が設定パルス数（上限警報溜りパルス量に対応）をオ
ーバーしたか否かを判定し（ステップＳ３）、設定パル
ス数をオーバーしていないと判定した場合は上記ステッ
プＳ１の処理へ戻る一方、設定パルス数をオーバーした
と判定した場合は警報器１６から低圧金型保護に異常が
有る旨の警報を出力させ（ステップＳ４）、低圧金型保
護制御を終了する。

【００１４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
下記各項の効果を奏する。 型開閉用サーボモータの溜まりパルス量に基づき金型
内における異物の残留の有無を検知するため、金型内に
おける異物の残留の有無を確実に検知することができる
と共に、金型損傷防止のための保護を達成することがで
きる。 上記により、従来の如く低圧金型保護用の警報タイマ
により警報発生時点を検知することが不要となるため、
従来の如く型開閉用サーボモータにトルクリップルが発
生する欠陥、トルク電流値が温度により変化する欠陥、
ボールネジの特性によりボールネジの推力とサーボモー
タの電流値とにヒステリシスが発生する欠陥等により起
こる低金感度のバラツキを防止することができる。 溜まりパルスの現在値と上限パルス警報溜まりパルス
量との比較を金型の動作中に繰り返しているから、金型
の移動ストロークの途中でも異物の噛み込みなどを直ち
に検知して動作を停止させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の射出成形機の制御ブロック図
である。

【図２】本実施例の射出成形機の低圧金型保護範囲と型
閉側トルク設定値との関係を示す図である。

【図３】本実施例の溜りパルス上限警報量設定部と現在
制御中の溜りパルス量の現在値の例を示す図である。

【図４】本実施例の低圧金型保護制御のフローチャート
である。

【図５】従来の射出成形機の低圧金型保護範囲と型閉側
トルク設定値との関係を示す図である。

【符号の説明】

１ 型開閉用サーボモータ ２ 交流サーボアンプ ３ コントローラ ５ 位置速度検出器 ７ 偏差カウンタ（偏差算出手段） １１ 演算部 １２ 比較器（比較制御手段） １４ 入出力部（入力手段） １５ 警報設定器（警報設定手段） １６ 警報器（警報手段） １７ 溜りパルス数表示器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金型を開閉するための型開閉用サーボモ
   ータと、該型開閉用サーボモータの位置・速度を検出す
   る位置速度検出器とを具備してなる射出成形機におい
   て、 前記型開閉用サーボモータの駆動指令値を入力する入力
   手段と、 前記金型内に異物が残留している旨を警報する警報手段
   と、 前記金型内における異物残留の有無の判定基準とする上
   限警報溜りパルス量を設定する警報設定手段と、 前記入力手段から入力された前記型開閉用サーボモータ
   の駆動指令値と前記位置速度検出器から出力されるフィ
   ードバック値に基づき、前記型開閉用サーボモータの溜
   りパルス量を算出する偏差算出手段と、 前記偏差算出手段により算出した前記型開閉用サーボモ
   ータの溜りパルス量の現在値と前記警報設定手段により
   設定した上限警報溜りパルス量とを比較し、前記型開閉
   用サーボモータの溜りパルス量の現在値が上限警報溜り
   パルス量以上に達した時は前記警報手段から前記金型内
   に異物が残留している旨の警報を発生させ、達しない時
   は前記比較を繰り返す比較制御手段と、を具備すること
   を特徴とする射出成形機の金型保護制御装置。